ZHCSSS3E March   2025  – April 2026 TPS7H5020-SEP , TPS7H5020-SP , TPS7H5021-SEP , TPS7H5021-SP , TPS7H5030-SEP , TPS7H5030-SP

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 质量合格检验
    7. 6.7 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  输入电压 (VIN) 和 VLDO
      2. 7.3.2  驱动器输入电压 (PVIN)
      3. 7.3.3  启动
      4. 7.3.4  使能和欠压锁定 (UVLO)
      5. 7.3.5  电压基准
      6. 7.3.6  误差放大器
      7. 7.3.7  输出电压编程
      8. 7.3.8  软启动 (SS)
      9. 7.3.9  开关频率和外部同步
        1. 7.3.9.1 内部振荡器模式
        2. 7.3.9.2 外部同步模式
          1. 7.3.9.2.1 TPS7H5021 和 TPS7H5031 的外部同步
      10. 7.3.10 占空比限制
      11. 7.3.11 最小导通时间和关断时间
      12. 7.3.12 脉冲跳跃
      13. 7.3.13 前沿消隐时间
      14. 7.3.14 电流传感和 PWM 生成 (CS_ILIM)
      15. 7.3.15 栅极驱动器输出
      16. 7.3.16 未上电的电压钳位
      17. 7.3.17 拉电流驱动器回路 (OUTH_REF)
      18. 7.3.18 斜率补偿 (RSC)
      19. 7.3.19 频率补偿
      20. 7.3.20 热关断
    4. 7.4 器件功能模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1  开关频率
        2. 8.2.2.2  输出电压编程电阻器选型
        3. 8.2.2.3  驱动器 PVIN 配置
        4. 8.2.2.4  软启动电容器选型
        5. 8.2.2.5  变压器设计
        6. 8.2.2.6  初级电源开关选型
        7. 8.2.2.7  输出二极管选型
        8. 8.2.2.8  RCD 钳位
        9. 8.2.2.9  输出电容选型
        10. 8.2.2.10 电流感应电阻器
        11. 8.2.2.11 频率补偿元件选型
      3. 8.2.3 应用曲线
      4. 8.2.4 升压转换器
      5. 8.2.5 通过 ISOS510 实现反馈隔离
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.3.1 输入电压 (VIN) 和 VLDO

在稳定运行阶段，TPS7H502x 的输入电压必须保持在 4.5V 至 14V 之间，而 TPS7H503x 的输入电压范围为 8V 至 14V。VIN 和 AGND 之间需要至少为 0.1µF 的最小旁路电容。将输入旁路电容器尽可能靠近控制器放置。可以使用在 VIN、EN 和 GND 之间连接的电阻分压器来调节输入电压 UVLO。

施加在 VIN 上的电压用作内部稳压器的输入，用于在 VLDO 上生成电压。对于 TPS7H502x，VLDO 输出可在 4.5V 至 5.5V 的范围内进行编程。这样，就可以使用控制器将 VLDO 连接到 PVIN 并驱动 GaN 功率半导体器件。对 VLDO 进行编程时，电阻分压器包含两个电阻器：RVT 位于 VLDO 和 VLDO_FB 之间，RVB 位于 VLDO_FB 和 AGND 之间。可以使用 方程式 1 来选择合适的 RVB 电阻器。

方程式 1. RVB=VREFCAPVLDO- VREFCAP×RVT

其中：

  • VREFCAP 为 1.223V（典型值）
  • VLDO 是内部稳压器所需的输出电压，介于 4.5V 至 5.5V 之间
  • RVT 是用户选择的位于 VLDO 和 VLDO_FB 之间的顶部电阻器的值（例如 10kΩ）

TPS7H5020-SP TPS7H5021-SP TPS7H5030-SP TPS7H5031-SP TPS7H5020-SEP TPS7H5021-SEP TPS7H5030-SEP TPS7H5031-SEP 用于对 TPS7H502x VLDO 输出电压进行编程的配置图 7-3 用于对 TPS7H502x VLDO 输出电压进行编程的配置

对于未将 VLDO 用作驱动器级输入的 TPS7H502x 应用，TI 建议选择合适的电阻器，以将 VLDO 设置为 5V。必须始终安装电阻器 RVT 和 RVB。TPS7H502x VLDO 稳压器的最大压降电压为 0.4V。请注意，随着 VLDO 稳压器的余量电压增加，其输出电流容量也会增加，直至输入电压达到 7V。此时将充分发挥 VLDO 稳压器的电流能力。有关更多详细信息，请参阅节 6.5。对于使用 VLDO 在 PVIN 提供稳定输入电压以驱动 GaN FET 的应用而言，这一点至关重要，因为 FET 所需的栅极电流由以下公式决定：

方程式 2. I g = Q g × f s w

其中：

  • Ig 是 GaN FET 的栅极电流
  • Qg 是 GaN FET 的总栅极电荷（可在制造商的数据表中找到）
  • fsw 是电源转换器的开关频率

在这种情况下，VLDO 提供给 FET 的外部电流不得超过稳压器的能力。对于 TPS7H503x，VLDO 输出固定为 5V。由于 PVIN 对于该器件的建议最小工作电压为 8V，因此 VLDO 无法连接到 PVIN。对于所有器件，建议 VLDO 上连接的电容为 1µF。该器件的 EN 引脚也可以连接到 VLDO。