TPS7H6025-SP 抗辐射QMLP 22V半桥GaN栅极驱动器技术手册

TPS7H60x5 系列辐射硬度保证 （RHA） 氮化镓 （GaN） 场效应晶体管 （FET） 栅极驱动器专为高频、高效率和大电流应用而设计。该系列包括 TPS7H6005 （200V 额定值）、TPS7H6015 （60V 额定值） 和 TPS7H6025 （22V 额定值）。这些器件均采用 56 引脚 HTSSOP 塑料封装，并提供 QMLP 和空间增强塑料 （SEP） 等级。这些驱动器具有可调节的死区时间能力、30ns 的小传播延迟以及 5.5ns 的高侧和低侧匹配。这些器件还包括内部高侧和低侧 LDO，无论电源电压如何，都能确保 5V 的驱动电压。TPS7H60x5 驱动器均具有分离栅极输出，可灵活地独立调整输出的导通和关断强度。
*附件：tps7h6025-sp.pdf

TPS7H60x5 驱动器具有两种控制输入模式：独立输入模式 （IIM） 和 PWM 模式。在 IIM 中，每个输出都由专用输入控制。在 PWM 模式下，从单个输入生成两个互补输出信号，用户可以调整每个边沿的死区时间。

栅极驱动器还在独立输入模式下提供用户可配置的输入互锁，作为防击穿保护。当两个输入同时导通时，输入互锁不允许两个输出导通。用户可以选择在独立输入模式下启用或禁用此保护，从而允许驱动器用于多种不同的转换器配置。这些驱动器还可用于半桥和双低侧转换器应用。

特性

• 辐射性能：
  • 辐射硬度保证 （RHA） 高达 100krad（Si） 的总电离剂量 （TID）
  • 单事件瞬态 （SET）、单事件烧毁 （SEB） 和单事件栅极破裂 （SEGR） 不受线性能量转移 （LET） 影响 = 75MeV-cm2/mg
  • 单事件瞬态 （SET） 和单事件功能中断 （SEFI） 表征高达 LET = 75MeV-cm2/mg
• 1.3A 峰值源，2.5A 峰值灌电流
• 两种作模式：
  • 单PWM输入，死区时间可调
  • 两个独立的输入
• 独立输入模式下的可选输入互锁保护
• 分体式输出，可调节导通和关断时间
• 独立输入模式下的典型传播延迟为 30ns
• 5.5ns典型延迟匹配
• 塑料包装的废气经过 ASTM E595 测试
• 提供军用温度范围（–55°C 至 125°C）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS7H60x5系列是德州仪器(TI)推出的辐射硬化保证(RHA)半桥GaN FET栅极驱动器，包含TPS7H6005(200V)、TPS7H6015(60V)和TPS7H6025(22V)三种型号。该系列提供56引脚HTSSOP塑料封装，支持QMLP和空间增强塑料(SEP)等级。

‌2. 关键特性‌

• ‌辐射性能‌：
  • 总电离剂量(TID)耐受达100krad(Si)
  • 对单粒子瞬态(SET)、单粒子烧毁(SEB)和单粒子栅击穿(SEGR)免疫（LET=75MeV-cm²/mg）
• ‌驱动能力‌：1.3A峰值源电流，2.5A峰值灌电流
• ‌工作模式‌：支持单PWM输入（可调死区时间）和独立双输入模式
• ‌其他特性‌：
  • 30ns典型传播延迟（独立输入模式）
  • 5.5ns延迟匹配
  • 符合ASTM E595的塑料封装出气测试
  • 军用温度范围（-55°C至125°C）

‌3. 典型应用‌

• 卫星电源系统
• 电机驱动
• 反作用轮
• 通信和光学成像载荷

‌4. 功能描述‌

• ‌电源管理‌：内置高低侧LDO，确保5V驱动电压
• ‌控制模式‌：
  • 独立输入模式(IIM)：各输出由独立输入控制
  • PWM模式：单输入生成互补输出，可调死区时间
• ‌保护功能‌：可配置输入互锁保护，防止直通

‌5. 封装与型号‌

型号	电压等级	封装	辐射等级
TPS7H6005	200V	56-pin HTSSOP	QMLP-RHA/SEP
TPS7H6015	60V	56-pin HTSSOP	QMLP-RHA/SEP
TPS7H6025	22V	56-pin HTSSOP	QMLP-RHA/SEP

‌6. 电气参数‌

• ‌工作电压‌：VIN=10V至14V
• ‌开关特性‌：
  • 传播延迟：≤50ns（IIM模式）
  • 上升/下降时间：≤7.5ns（负载1nF）
• ‌保护阈值‌：
  • BP5L/BP5H UVLO阈值：4.25V（上升）、3.8V（下降）
  • VIN UVLO阈值：8.6V（上升）、7.5V（下降）

‌7. 设计支持‌

• 提供典型应用电路、布局建议和热管理方案
• 文档包含详细的引脚功能、时序图和特性曲线