TPS7H4011 是一款 14V、12A 同步降壓轉換器，針對太空環境進行了優化。峰值電流模式轉換器獲得高效率、良好的瞬態性能并減少元件數量。

TPS7H4011 的寬電壓范圍使其可用作負載點穩壓器，直接從 12V 或 5V 電源軌進行轉換。輸出電壓啟動斜坡由 SS_TR 引腳控制。可通過 EN 和 PWRGD 引腳進行電源排序。
*附件：tps7h4011-sp.pdf

該器件可配置多達 4 個并聯器件，無需外部時鐘，即可提高電流能力。此外，還包括各種功能，例如差分遠程感應、可選電流限制、靈活的故障輸入引腳和可配置補償。

特性

• 總電離劑量 （TID） 表征
  • 抗輻射保證 （RHA） 可用性高達 100krad（Si）
• 單粒子效應 （SEE） 特征
  • 單粒子閂鎖 （SEL）、單粒子燃盡 （SEB） 和單粒子柵極破裂 （SEGR） 免疫性，最高線性能量轉移 （LET） = 75MeV-cm2/mg
  • 單粒子功能中斷 （SEFI） 和單粒子瞬態 （SET） 的特性高達 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
  • 9A 時為 87% （CFP），88% （塑料）
  • 12A 時為 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）
• 靈活的開關頻率選項：
  • 100kHz 至 1MHz，精確（±15% 或更高），可調內部振蕩器
  • 100kHz 至 1MHz 外部同步能力
  • SYNC 引腳可異相 90° 配置，最多可并聯 4 個器件
• 線路、溫度和輻射范圍內 0.6V ±0.67% （CFP）、±0.83% （塑料）電壓基準
• 差分遙感
• 可選電流限制
• FAULT 輸入引腳，用于靈活的故障管理
• 單調啟動至預偏置輸出
• 可調斜率補償和軟啟動
• 用于電源排序的可調輸入使能和電源就緒輸出
• 用于欠壓和過壓的電源正常輸出監視器
• 支持反相降壓-升壓拓撲
• 根據 ASTM E595 進行塑料包裝脫氣測試
• 適用于軍用（–55°C 至 125°C）溫度范圍

參數

方框圖

概述

TPS7H4011-SP是一款專為空間環境設計的14V、12A輻射硬化同步降壓轉換器。該轉換器采用集成MOSFET，提供高效率、高可靠性和靈活的開關頻率選項，適用于空間衛星點載電源、衛星電氣電力系統等輻射環境嚴酷的應用。

主要特性

性能參數

• ?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，效率可達91%（CFP封裝）和91%（塑料封裝）
  • 在更高負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)
• ?開關頻率?：100kHz至1MHz，可調整

輻射與單事件效應

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

控制與保護功能

• ?差分遠程感測?：通過VSNS+和VSNS-引腳實現，補償PCB跡線上的電壓降
• ?可選電流限制?：通過ILIM引腳設置四個不同的電流限制級別
• ?FAULT輸入?：提供靈活的故障管理功能
• ?過流保護?：包括高側和低側過流保護，以及COMP引腳關斷保護
• ?過壓保護?：輸出過壓保護，防止電壓過高損壞負載
• ?熱關斷?：防止芯片過熱損壞

其他特性

• ?靈活的開關頻率選項?：內部振蕩器可調，支持外部同步
• ?軟啟動與跟蹤?：通過SS_TR引腳實現軟啟動，支持電源排序和跟蹤
• ?并行操作?：最多可并聯四個設備，通過SYNC引腳實現90°相位差同步
• ?寬工作溫度范圍?：軍事級溫度范圍（-55°C至125°C）

應用領域

• 空間衛星點載電源
• 衛星電氣電力系統（EPS）
• 通信有效載荷
• 雷達成像有效載荷
• 輻射硬化電源供應

封裝與訂購信息

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

文檔與支持

• ?設計工具?：可使用WEBENCH? Power Designer進行自定義設計
• ?相關文檔?：包括TPS7H4011-SP數據手冊、TID輻射報告、SEE輻射報告等
• ?支持資源?：TI E2E?支持論壇提供設計幫助和解答疑問

注意事項

• 在設計電路時，需遵循布局指南，確保良好的熱性能和電磁兼容性
• 使用過程中應注意不要超過絕對最大額定值，以免損壞設備

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