TPS7H4002-SP 是一款抗輻射 5.5V、3A 同步降壓轉換器，通過高效率以及集成高側和低側 MOSFET 來針對小型設計進行了優化。通過電流模式控制（減少元件數量）和高開關頻率（減少電感器尺寸），進一步節省空間。

輸出電壓啟動斜坡由 SS/TR 引腳控制，允許作為獨立電源或在跟蹤情況下運行。通過正確配置 enable 和 open drain power good 引腳，也可以進行電源排序。此外，TPS7H4002-SP 可以配置為主-輔助模式，以實現并聯運行。

高側 FET 上的逐周期電流限制可在過載情況下保護器件，并通過低側拉電流限制來防止電流失控。還有一個低側灌電流限制，可關閉低側 MOSFET，以防止反向電流過大。當芯片溫度超過熱限制時，熱關斷將禁用零件。
*附件：tps7h4002-sp.pdf

特性

• 輻射性能：
  • 抗輻射性保證高達 TID 100 krad（Si）
  • 對 LET 的免疫性 SEL、SEB 和 SEGR = 75 MeV-cm ^2^ /毫克
  • SET 和 SEFI 的特性高達 LET = 75 MeV-cm ^2^ /毫克
• 峰值效率：96.9% （V O = 2.5 V）
• 集成 50mΩ 和 35mΩ MOSFET
• 電源軌：VIN 上為 3 至 5.5 V
• 3A 最大輸出電流
• 靈活的開關頻率選項：
  • 100kHz 至 1MHz 可調內部振蕩器
  • 外部同步能力：100 kHz 至 1 MHz
  • SYNC 引腳可配置為 500kHz 輸出，用于初級-次級應用
• 在溫度、輻射以及線路和負載調節范圍內提供 0.807V ±1.5% 電壓基準
• 單調啟動至預偏置輸出
• 通過外部電容器實現可調節軟啟動
• 用于電源排序的輸入使能和電源就緒輸出
• 用于欠壓和過壓的電源良好輸出監視器
• 可調輸入欠壓鎖定 （UVLO）
• 適用于太空應用的 20 引腳超小型熱增強型陶瓷扁平封裝 （HKH）

參數

方框圖

概述

TPS7H4002-SP是一款專為空間應用設計的輻射硬化型同步降壓轉換器，支持3V至5.5V的輸入電壓范圍，最大輸出電流可達3A。該轉換器采用20引腳超小型熱增強陶瓷扁平封裝（HKH），具有高效率、高可靠性和靈活的操作特性。

主要特性

• ?輻射硬化?：TID耐受能力高達100 krad(Si)，對SEL、SEB、SEGR具有免疫能力，SET和SEFI特性高達75 MeV-cm2/mg。
• ?高效率?：峰值效率可達96.9%（VOUT = 2.5V）。
• ?寬輸入電壓范圍?：3V至5.5V。
• ?高輸出電流?：最大輸出電流為3A。
• ?靈活開關頻率?：內部振蕩器可調范圍為100kHz至1MHz，支持外部同步功能。
• ?精確電壓參考?：0.807V ±1.5%的電壓參考，具有溫度和輻射穩定性。
• ?保護功能?：包括輸入欠壓鎖定（UVLO）、過壓保護（OVP）、過流保護、熱關斷等。

應用領域

• ?空間衛星點載電源?：用于FPGA、微控制器、數據轉換器和ASIC等。
• ?通信載荷?
• ?光學成像載荷?

功能描述

• ?單調啟動?：支持預偏置輸出的單調啟動。
• ?可調軟啟動?：通過外部電容器實現可調軟啟動功能。
• ?輸入使能和電源良好輸出?：支持電源排序功能。
• ?過流保護?：包括高側和低側MOSFET的逐周期電流限制，防止電流失控。
• ?熱關斷?：當結溫超過熱關斷閾值時，自動關閉轉換器以保護器件。

電氣特性

• ?靜態電流?：典型值為120μA。
• ?開關頻率?：可調范圍為100kHz至1MHz。
• ?輸出電壓范圍?：0.6V至5V可調。
• ?輸出電壓準確度?：±1.5%

封裝與尺寸

• ?封裝類型?：20引腳HKH陶瓷扁平封裝。
• ?尺寸?：7.37mm × 12.75mm，質量約為1.22g。

PCB布局建議

• ?輸入和輸出電容?：建議在VIN、PVIN和GND引腳之間使用陶瓷電容進行旁路，以減小噪聲和紋波。
• ?熱管理?：利用封裝上的熱墊進行散熱設計，確保在高負載下的穩定運行。
• ?布局優化?：將關鍵信號線（如VSENSE、COMP、RT等）盡可能短，并遠離高噪聲區域。

總結

TPS7H4002-SP是一款專為空間應用設計的輻射硬化型同步降壓轉換器，具有高效率、高可靠性和靈活的操作特性。其精確的電壓參考、全面的保護功能和超小型封裝使得它成為空間電源管理系統的理想選擇。通過合理的PCB布局和熱管理設計，可以充分發揮TPS7H4002-SP的性能優勢，滿足空間應用對電源系統的嚴格要求。