TPS7H4011 是一款 14V、12A 同步降壓轉(zhuǎn)換器，針對(duì)太空環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化。峰值電流模式轉(zhuǎn)換器獲得高效率、良好的瞬態(tài)性能并減少元件數(shù)量。

TPS7H4011 的寬電壓范圍使其可用作負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)壓器，直接從 12V 或 5V 電源軌進(jìn)行轉(zhuǎn)換。輸出電壓?jiǎn)?dòng)斜坡由 SS_TR 引腳控制。可通過(guò) EN 和 PWRGD 引腳進(jìn)行電源排序。
*附件：tps7h4011-sp.pdf

該器件可配置多達(dá) 4 個(gè)并聯(lián)器件，無(wú)需外部時(shí)鐘，即可提高電流能力。此外，還包括各種功能，例如差分遠(yuǎn)程感應(yīng)、可選電流限制、靈活的故障輸入引腳和可配置補(bǔ)償。

特性

• 總電離劑量 （TID） 表征
  • 抗輻射保證 （RHA） 可用性高達(dá) 100krad（Si）
• 單粒子效應(yīng) （SEE） 特征
  • 單粒子閂鎖 （SEL）、單粒子燃盡 （SEB） 和單粒子?xùn)艠O破裂 （SEGR） 免疫性，最高線(xiàn)性能量轉(zhuǎn)移 （LET） = 75MeV-cm2/mg
  • 單粒子功能中斷 （SEFI） 和單粒子瞬態(tài) （SET） 的特性高達(dá) LET = 75MeV-cm2/mg
• 輸入電壓范圍為 4.5V 至 14V
• 12A 最大輸出電流
• 高效率（VIN = 12V、VOUT = 3.3V、fSW = 500kHz 的典型值）
  • 91% （CFP），91% （塑料），2A 時(shí)
  • 9A 時(shí)為 87% （CFP），88% （塑料）
  • 12A 時(shí)為 85% （CFP），86% （塑料）
• 集成 HS 45mΩ（CFP）/31mΩ（塑料）和 LS 33mΩ（CFP）/27mΩ（塑料）MOSFET（典型值為 12V）
• 靈活的開(kāi)關(guān)頻率選項(xiàng)：
  • 100kHz 至 1MHz，精確（±15% 或更高），可調(diào)內(nèi)部振蕩器
  • 100kHz 至 1MHz 外部同步能力
  • SYNC 引腳可異相 90° 配置，最多可并聯(lián) 4 個(gè)器件
• 線(xiàn)路、溫度和輻射范圍內(nèi) 0.6V ±0.67% （CFP）、±0.83% （塑料）電壓基準(zhǔn)
• 差分遙感
• 可選電流限制
• FAULT 輸入引腳，用于靈活的故障管理
• 單調(diào)啟動(dòng)至預(yù)偏置輸出
• 可調(diào)斜率補(bǔ)償和軟啟動(dòng)
• 用于電源排序的可調(diào)輸入使能和電源就緒輸出
• 用于欠壓和過(guò)壓的電源正常輸出監(jiān)視器
• 支持反相降壓-升壓拓?fù)?/li>
• 根據(jù) ASTM E595 進(jìn)行塑料包裝脫氣測(cè)試
• 適用于軍用（–55°C 至 125°C）溫度范圍

參數(shù)

方框圖

概述

TPS7H4011-SP是一款專(zhuān)為空間環(huán)境設(shè)計(jì)的14V、12A輻射硬化同步降壓轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器采用集成MOSFET，提供高效率、高可靠性和靈活的開(kāi)關(guān)頻率選項(xiàng)，適用于空間衛(wèi)星點(diǎn)載電源、衛(wèi)星電氣電力系統(tǒng)等輻射環(huán)境嚴(yán)酷的應(yīng)用。

主要特性

性能參數(shù)

• ?輸入電壓范圍?：4.5V至14V
• ?最大輸出電流?：12A
• ?效率?：
  • VIN = 12V, VOUT = 3.3V, fSW = 500kHz時(shí)，效率可達(dá)91%（CFP封裝）和91%（塑料封裝）
  • 在更高負(fù)載條件下效率略有下降，但仍保持在85%以上
• ?集成MOSFET?：HS 45mΩ(CFP)/31mΩ(塑料)，LS 33mΩ(CFP)/27mΩ(塑料)
• ?開(kāi)關(guān)頻率?：100kHz至1MHz，可調(diào)整

輻射與單事件效應(yīng)

• ? 總電離劑量(TID) ?：高達(dá)100krad(Si)
• ? 單事件效應(yīng)(SEE) ?：對(duì)單事件閂鎖(SEL)、單事件燒毀(SEB)、單事件柵極擊穿(SEGR)免疫，直至線(xiàn)性能量轉(zhuǎn)移(LET) = 75MeV-cm2/mg
• ? 單事件功能中斷(SEFI)和單事件瞬態(tài)(SET) ?：特性高達(dá)LET = 75MeV-cm2/mg

控制與保護(hù)功能

• ?差分遠(yuǎn)程感測(cè)?：通過(guò)VSNS+和VSNS-引腳實(shí)現(xiàn)，補(bǔ)償PCB跡線(xiàn)上的電壓降
• ?可選電流限制?：通過(guò)ILIM引腳設(shè)置四個(gè)不同的電流限制級(jí)別
• ?FAULT輸入?：提供靈活的故障管理功能
• ?過(guò)流保護(hù)?：包括高側(cè)和低側(cè)過(guò)流保護(hù)，以及COMP引腳關(guān)斷保護(hù)
• ?過(guò)壓保護(hù)?：輸出過(guò)壓保護(hù)，防止電壓過(guò)高損壞負(fù)載
• ?熱關(guān)斷?：防止芯片過(guò)熱損壞

其他特性

• ?靈活的開(kāi)關(guān)頻率選項(xiàng)?：內(nèi)部振蕩器可調(diào)，支持外部同步
• ?軟啟動(dòng)與跟蹤?：通過(guò)SS_TR引腳實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，支持電源排序和跟蹤
• ?并行操作?：最多可并聯(lián)四個(gè)設(shè)備，通過(guò)SYNC引腳實(shí)現(xiàn)90°相位差同步
• ?寬工作溫度范圍?：軍事級(jí)溫度范圍（-55°C至125°C）

應(yīng)用領(lǐng)域

• 空間衛(wèi)星點(diǎn)載電源
• 衛(wèi)星電氣電力系統(tǒng)（EPS）
• 通信有效載荷
• 雷達(dá)成像有效載荷
• 輻射硬化電源供應(yīng)

封裝與訂購(gòu)信息

• ?封裝類(lèi)型?：
  • CFP（陶瓷扁平封裝）：30引腳，7.84mm × 19.28mm
  • HTSSOP（熱增強(qiáng)小型外形封裝）：44引腳，6.10mm × 14.00mm
• ?訂購(gòu)信息?：
  • TPS7H4011HLB（CFP封裝，工程樣品）
  • TPS7H4011MDDWTSEP（HTSSOP封裝，高級(jí)信息）

文檔與支持

• ?設(shè)計(jì)工具?：可使用WEBENCH? Power Designer進(jìn)行自定義設(shè)計(jì)
• ?相關(guān)文檔?：包括TPS7H4011-SP數(shù)據(jù)手冊(cè)、TID輻射報(bào)告、SEE輻射報(bào)告等
• ?支持資源?：TI E2E?支持論壇提供設(shè)計(jì)幫助和解答疑問(wèn)

注意事項(xiàng)

• 在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需遵循布局指南，確保良好的熱性能和電磁兼容性
• 使用過(guò)程中應(yīng)注意不要超過(guò)絕對(duì)最大額定值，以免損壞設(shè)備

TPS7H4011-SP以其高輻射硬度、高效率和靈活的控制特性，在空間電源系統(tǒng)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。