‌TPS7H60x5-SP/SEP系列辐射强化GaN FET栅极驱动器技术文档总结

TPS7H60x5 系列抗辐射性 （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（额定电压为 200V）、TPS7H6015（额定电压为 60V）和TPS7H6025（额定电压为 22V）。这些器件均采用 56 引脚 HTSSOP 塑料封装，并提供 QMLP 和空间增强型塑料 （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：tps7h6015-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，单个输入产生两个互补输出信号，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，这允许驱动器在许多不同的转换器配置中使用。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‌

• ‌型号系列‌：TPS7H6005-SP/SEP（200V）、TPS7H6015-SP/SEP（60V）、TPS7H6025-SP/SEP（22V）
• ‌核心特性‌：
  • ‌抗辐射性能‌：
    • 总电离剂量（TID）耐受达100krad(Si)（SP级）/50krad(Si)（SEP级）
    • 对单粒子瞬态（SET）、单粒子烧毁（SEB）等免疫（LET≤75MeV-cm²/mg）
  • ‌驱动能力‌：1.3A峰值源电流、2.5A峰值灌电流
  • ‌双工作模式‌：
    • 单PWM输入（可调死区时间）
    • 双独立输入模式（IIM）
  • ‌封装‌：56引脚HTSSOP塑料封装，符合ASTM E595出气测试

‌2. 关键参数‌

• ‌电气特性‌：
  • 工作电压范围：10V至14V（VIN）
  • 传播延迟：30ns（典型值，IIM模式）
  • 延迟匹配：5.5ns（典型值）
• ‌温度范围‌：-55°C至125°C（军用级）
• ‌保护功能‌：
  • 输入互锁保护（可配置）
  • 欠压锁定（UVLO）监测BP5L/BP5H/BP7L/VIN/BOOT电压

‌3. 应用领域‌

• 卫星电源系统
• 电机驱动
• 通信及光学成像载荷
• 反应轮控制

‌4. 功能模块‌

• ‌内部LDO‌：集成高压侧（BP5H）和低压侧（BP5L/BP7L）稳压器，确保5V驱动电压
• ‌栅极输出‌：分离开关（HOH/HOL、LOH/LOL）支持独立调整导通/关断强度
• ‌死区控制‌：通过DHL/DLH引脚电阻编程（PWM模式）

‌5. 设计支持‌

• ‌典型应用电路‌：包含自举二极管、栅极电阻配置及PCB布局建议
• ‌热管理‌：
  • 结至环境热阻（RθJA）：21.4°C/W
  • 推荐使用散热焊盘连接ASW/PGND