ZHCSY90 May   2025 TPS7H6101-SEP

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件选项表
  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 开关特性
    7. 6.7 典型特性
  8. 7 参数测量信息
    1. 7.1 时序测量
    2. 7.2 死区时间测量信息
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1  栅极驱动器输入电压
      2. 8.3.2  线性稳压器运行
      3. 8.3.3  自举运行
        1. 8.3.3.1 自举充电方法
        2. 8.3.3.2 自举电容器
        3. 8.3.3.3 自举二极管
        4. 8.3.3.4 自举电阻
      4. 8.3.4  高侧驱动器启动
      5. 8.3.5  PWM_LI 和 EN_HI
      6. 8.3.6  死区时间
      7. 8.3.7  输入互锁保护
      8. 8.3.8  欠压锁定和电源正常 (PGOOD)
      9. 8.3.9  SW 负电压瞬变
      10. 8.3.10 电平转换器
    4. 8.4 器件功能模式
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 自举电容器和旁路电容器
        2. 9.2.2.2 自举二极管
      3. 9.2.3 应用结果
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息
    1. 12.1 卷带包装信息

5 引脚配置和功能

NPR 封装
64 引脚 LGA
（顶视图）
TPS7H6101-SEP
表 5-1 引脚功能
引脚 I/O(1) 说明
名称 编号
BOOT 3 I 高侧线性稳压器的输入电压电源。外部自举电容器放在 BOOT 和 SW_HS 之间。外部自举二极管的阴极连接至该引脚。BOOT 和 SW_HS 之间的齐纳二极管钳位可针对超过最大电气额定值的情况提供补充保护。
BP5H 58–59 P 高侧 5V 线性稳压器输出。在 BP5H 和 SW 之间尽可能靠近封装处连接一个 1μF 陶瓷电容器，同时通过宽 PCB 布线连接 BP5H 和焊 PB5H。安装在 PCB 的另一侧时，将电容器放置在焊盘 BP5H 下方，并使用多个焊盘过孔最大限度地减小寄生电感。
BP5L 26–27 P 低侧 5V 线性稳压器输出。在 BP5L 和 GND 之间尽可能靠近封装处连接一个 1μF 陶瓷电容器，同时通过宽 PCB 布线连接 BP5L 和焊 PB5L。安装在 PCB 的另一侧时，将电容器放置在焊盘 BP5L 下方，并使用多个焊盘过孔最大限度地减小寄生电感。
BP7L 12 P 低侧 7V 线性稳压器输出。从 BP7L 到 GND 之间需要最低 1uF 电容。
BST 11 O 对于利用内部自举开关的自举充电，该引脚用作自举二极管阳极连接点。外部高侧自举电容器可以通过该引脚使用施加到 VIN 的输入电压、内部自举开关和外部自举二极管进行充电。
DLH 16 I 低侧至高侧死区时间设定。在 PWM 模式下，从 DLH 到 GND 之间的电阻设定了低侧关断与高侧导通之间的死区时间。对于 PWM 模式下的半桥应用，将35.7kΩ RDLH 连接到 GND。可以配置备选 RDLH 值，但需要通过额外的测试和分析来验证开关行为是否正确。在独立输入模式 (IIM) 下，DLH 用于配置驱动器的输入互锁保护。对于启用互锁的 IIM，在 DLH 和 GND 之间连接一个值在 100kΩ 和 220kΩ 之间的电阻器。在禁用互锁的 IIM 中，DLH 连接到 BP5L。
DHL 15 I 高侧至低侧死区时间设定。在 PWM 模式下，从 DHL 到 AGND 之间的电阻设定了高侧关断与低侧导通之间的死区时间。对于 PWM 模式下的半桥应用，将57.6kΩ RDHL 连接到 GND。可以配置备选 RDHL 值，但需要通过额外的测试和分析来验证开关行为是否正确。在独立输入模式 (IIM) 下，DHL 用于配置驱动器的输入互锁保护。在启用互锁的 IIM 中，DHL 连接到 BP5L。对于禁用互锁的 IIM，在 DHL 和 GND 之间连接一个值在 100kΩ 和 220kΩ 之间的电阻器。
EN_HI 18 I 使能输入或高侧驱动器控制输入。在 PWM 模式下，该引脚用作使能引脚。在独立输入模式 (IIM) 下，该引脚用作高侧驱动器的控制输入。
GND 14、21–25、29–33、35–40 — 低侧驱动器信号回路。内部连接至焊盘 GND 67、68 和 70。引脚 14、21-25 和 29 不直接位于高电流路径中；引脚 29-33 和 35-40 位于高电流路径中。
HSG 57 NC 高侧栅极引脚。此引脚用于访问高侧 GaN FET 的栅极以进行调试和测试。当配置为半桥拓扑时，在 HSG 与 SW 之间连接一个 10kΩ 电阻器。
HVIN 45-50、52–56 P 在内部连接到焊盘 HVIN (67-68) 和高侧 GaN FET 漏极端子；这些引脚直接位于高电流路径中。
LSG 28 NC 低侧栅极引脚。此引脚用于访问低侧 GaN FET 的栅极以进行调试和测试。当配置为半桥拓扑时，在 LSG 与 GND 之间连接一个 10kΩ 电阻器。
NC1 1 NC 用于将封装固定到 PCB 上。引脚必须焊接至 PCB 着陆焊盘。PCB 着陆焊盘是阻焊层限定焊盘；此引脚未在内部连接，建议连接到高侧基准电压 (SW_LS)。
NC2 2 NC 无连接。此引脚未在内部连接。建议将引脚 NC2 连接到 SW_HS，以防止电荷积聚；但是，该引脚也可以保持开路。
NC3 20 NC 用于将封装固定到 PCB 上。引脚必须焊接至 PCB 着陆焊盘。PCB 着陆焊盘是阻焊层限定焊盘；此引脚未在内部连接，建议连接到接地端 (GND) 以防止电荷积聚；但是，该引脚也可以保持开路。
NC4 34 NC 用于将封装固定到 PCB 上。引脚必须焊接至 PCB 着陆焊盘。PCB 着陆焊盘是阻焊层限定焊盘；此引脚未在内部连接，建议连接到接地端 (GND) 以防止电荷积聚；但是，该引脚也可以保持开路。
NC5 51 NC 用于将封装固定到 PCB 上。引脚必须焊接至 PCB 着陆焊盘。PCB 着陆焊盘是阻焊层限定焊盘；此引脚未在内部连接，建议连接到高压输入 (HVIN) 以防止电荷积聚；但是，该引脚也可以保持开路。
PAD BP5H 74 P BP5H 焊盘为高侧稳压器 BP5H 提供低电阻路径；焊盘 BP5H 在内部连接到 BP5H 引脚 (58-59)。
PAD BP5L 69 P BP5L 焊盘为高侧稳压器 BP5L 提供低电阻路径；焊盘 BP5L 在内部连接到 BP5L 引脚 26-27。
PAD_GND 67、68、70 — 电源 GND 焊盘用作高电流路径，连接到高侧 GaN FET 漏极端子以实现低侧驱动器信号返回。PAD_GND 引脚 70 在内部连接到低侧 FET 源极端子，用作低侧开关的主要热提取路径。
焊盘 HVIN 73 — 电源 HVIN 焊盘用作高电流路径，连接到高侧 GaN FET 源极端子以进行热提取。焊盘 HVIN 在内部连接到 HVIN 引脚 45-50、52-56。
焊盘 SW_HS 65、66、72 — 电源 SW_HS 焊盘用作高电流路径，连接到高侧 GaN FET 漏极端子。还在内部连接到引脚 SW_HS 9-10、44-45 和 60-64。TPS7H6101-SP 具有两个电气隔离式 GaN FET 和驱动器；要形成半桥配置，请连接到 SW_LS 焊盘和引脚。
焊盘 SW_LS 71 — 电源 SW_LS 焊盘用作高电流路径，连接到低侧 GaN FET 源极端子。在内部连接到引脚 SW_LS (41-42)。TPS7H6101-SP 具有两个电气隔离式 GaN FET 和驱动器；要形成半桥，连接到 SW_HS 焊盘和引脚。
PGOOD 17 O 电源正常引脚。当任何低侧内部线性稳压器或 VIN 进入欠压锁定状态时，置位低电平。需要一个 10kΩ 上拉电阻器连接到 BP5L。
PWM_LI 19 I PWM 输入或低侧驱动器控制输入。在 PWM 模式下，该引脚用作栅极驱动器的 PWM 输入。在独立输入模式 (IIM) 下，该引脚用作低侧驱动器的控制输入。
SW_HS 4–10、44–45、60–64 P 高侧驱动器信号回路。SW_HS 在内部连接到焊盘 SW_HS（65、66 和 72）。引脚 4-10 和引脚 60-64 不直接属于高电流路径；引脚 44-45 位于高电流路径中。
SW_LS 41–42 P 在内部连接到焊盘 SW_LS 和低侧 GaN FET 漏极端子；连接到 PCB 上的 SW_LS；这些引脚是大电流路径的组成部分。
VIN 13 I 栅极驱动器输入电压电源。输入电压范围为 10V 至 14V。该引脚用作低侧线性稳压器和内部自举开关的输入。为了直接从输入电压进行自举充电，VIN 还用作自举二极管阳极连接点。
(1) I = 输入，O = 输出，G = 接地，P = 电源，NC = 无连接，— = 其他