‌TPS7H401x-SEP系列同步降压转换器技术文档总结

TPS7H401x 器件是 14V 同步降压转换器，针对太空环境进行了优化。TPS7H4012是6A设备，TPS7H4013是3A设备。峰值电流模式转换器具有良好的瞬态性能和更少的元件数量，具有高效率。

TPS7H401x 的宽电压范围使其能够用作负载点稳压器，直接从 12V 或 5V 电源轨进行转换。输出电压启动斜坡由SS_TR引脚控制。可以使用EN和PWRGD引脚进行电源排序。
*附件：tps7h4012-sep.pdf

此外，还包括各种功能，例如每个器件的优化电流限制、灵活的开关频率和可配置的补偿。

特性

• 表征总电离剂量 （TID）
  • 高达 100krad（Si） 的辐射硬度保证 （RHA） 可用性
• 单事件效应 （SEE） 特征
  • 单事件闩锁 （SEL）、单事件烧毁 （SEB） 和单事件栅极破裂 （SEGR） 不受线性能量转移 （LET） = 75MeV-cm2/mg 的影响
  • 单事件功能中断 （SEFI） 和单事件瞬态 （SET） 表征高达 LET = 75MeV-cm2/mg
• 输入电压范围为 4.5V 至 14V
• 6A （TPS7H4012） 或 3A （TPS7H4013） 最大输出电流
• 高效率（VIN = 12V、VOUT = 3.3V、fSW = 500kHz 的典型值）
  • 88A时为1%
  • 92A 时为 3%
  • 6A 时为 91%
• 集成33mΩ （HS）和27mΩ （LS） MOSFET（典型值为12V）
• 灵活的开关频率选项：
  • 100kHz 至 1MHz，精确（±15% 或更好），可调内部振荡器
  • 100kHz至1MHz外部同步能力
• 0.6V ± 0.83% 基准电压源，包括线路、温度和辐射
• 支持启动到预偏置输出
• 可调节斜率补偿和软启动
• 用于电源排序的可调输入使能和电源良好输出
• 用于欠压和过压的电源良好输出监控器
• 支持反相降压-升压拓扑
• 塑料包装的废气经过 ASTM E595 测试
• 提供军用（–55°C 至 125°C）温度范围

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS7H4012-SEP和TPS7H4013-SEP是德州仪器（TI）推出的辐射硬化同步降压转换器，分别支持6A和3A最大输出电流，输入电压范围为4.5V至14V。专为太空环境设计，具有抗辐射特性，适用于卫星电源系统、通信载荷等关键应用。

‌2. 核心特性‌

• ‌抗辐射性能‌：
  • 总电离剂量（TID）耐受达100krad(Si)。
  • 单粒子效应（SEE）免疫，包括闩锁（SEL）、烧毁（SEB）等，线性能量传输（LET）阈值达75MeV-cm²/mg。
• ‌高效能设计‌：
  • 集成33mΩ（高侧）和27mΩ（低侧）MOSFET，典型效率达92%（12V输入，3.3V输出，500kHz）。
  • 支持100kHz至1MHz可调开关频率，支持外部同步。
• ‌功能丰富‌：
  • 0.6V±0.83%高精度电压基准，支持预偏置启动。
  • 可调软启动、斜率补偿、电源序列控制（通过EN/PWRGD引脚）。

‌3. 应用场景‌

• 卫星点负载电源（POL）。
• 雷达成像载荷、航天器电力系统（EPS）。
• 其他需要抗辐射的电源设计。

‌4. 封装与型号‌

• ‌封装选项‌：
  • 20引脚陶瓷HLC封装（7.84mm×12.93mm）。
  • 44引脚塑料HTSSOP封装（6.10mm×14.00mm，质量218mg）。
• ‌型号分类‌：
  • TPS7H4012-SEP（6A）、TPS7H4013-SEP（3A），分辐射硬化（Rad-hard）和辐射耐受（Rad-tolerant）版本。

‌5. 关键参数‌

• ‌电气特性‌：
  • UVLO阈值：PVIN为3.4V（典型值），VIN为3.6V（典型值）。
  • 工作温度范围：-55°C至125°C（军用级）。
• ‌热性能‌：
  • 陶瓷封装结至环境热阻（RθJA）22.3°C/W，塑料封装21.1°C/W。

‌6. 设计支持‌

• 提供典型应用电路、布局指南及补偿设计建议。
• 支持反相降压-升压拓扑，适用于灵活电源架构。