Texas Instruments TPS7H500xEVM評估模塊演示TPS7H500x-SEP控制器如何以開環(huán)方式運(yùn)行，并提供了運(yùn)行此產(chǎn)品的測試平臺(tái)。該評估模塊具有可調(diào)死區(qū)時(shí)間和可配置占空比限值的同步整流輸出。TPS7H500xEVM評估模塊非常適合用于空間衛(wèi)星隔離電源。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS7H500xEVM評估模塊數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 同步整流輸出，死區(qū)時(shí)間可調(diào)
• 可調(diào)斜率補(bǔ)償和軟啟動(dòng)
• 可配置的占空比限值
• 0.613V ±1%電壓基準(zhǔn)過熱、輻射以及線路和負(fù)載

疊加

原理圖

TPS7H500xEVM評估模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

TPS7H500xEVM是德州儀器(TI)推出的輻射硬化PWM控制器評估模塊系列，包含TPS7H5005/6/7/8四種型號，專為空間衛(wèi)星等嚴(yán)苛環(huán)境設(shè)計(jì)。該系列具有以下突出特點(diǎn)：

?關(guān)鍵參數(shù)?：

• 輸入電壓范圍：4V至14V
• 開關(guān)頻率：500kHz（默認(rèn)配置）
• 工作溫度：-40°C至+125°C（工業(yè)級）
• 同步整流輸出，支持可調(diào)死區(qū)時(shí)間
• 0.613V ±1%精密電壓基準(zhǔn)

?輻射耐受能力?：

• 采用Space Enhanced Plastic封裝
• 通過總電離劑量(TID)輻射測試
• 適用于衛(wèi)星電源系統(tǒng)等空間應(yīng)用

二、硬件架構(gòu)解析

1. 電源管理系統(tǒng)

評估模塊采用三級架構(gòu)設(shè)計(jì)：

1. ?主電源輸入?：通過J11端子接入(4-14V)
2. ?VLDO電源?：內(nèi)部邏輯供電(通過TP14測試點(diǎn)監(jiān)測)
3. ?參考電路?：0.613V基準(zhǔn)電壓(REFCAP引腳)

2. 關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)

• ?輸入保護(hù)?：集成反向電流保護(hù)功能
• ?柵極驅(qū)動(dòng)?：OUTA/OUTB驅(qū)動(dòng)主開關(guān)管，SRA/SRB驅(qū)動(dòng)同步整流管
• ?斜率補(bǔ)償?：通過RSC引腳可調(diào)(典型值49.9kΩ)
• ?故障保護(hù)?：集成過流、過熱保護(hù)功能(FAULT引腳指示)

三、測試配置方法

1. 快速啟動(dòng)配置

1. 通過J11接入4-14V電源
2. TP9(COMP)施加1V控制信號
3. 默認(rèn)輸出波形可通過J1-J4測量

?關(guān)鍵測試點(diǎn)?：

• TP7：輸入電壓監(jiān)測
• TP9：誤差放大器輸出
• TP11：軟啟動(dòng)狀態(tài)
• TP20：斜率補(bǔ)償信號

2. 工作模式配置

通過J6跳線選擇占空比限制模式：

四、PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 布局策略

• ?功率路徑?：采用短而寬的銅箔走線（最小50mil）
• ?信號隔離?：模擬與數(shù)字地平面分開布局
• ?測試點(diǎn)布置?：關(guān)鍵信號均設(shè)有對稱測試點(diǎn)

2. 層疊結(jié)構(gòu)

• 4層PCB設(shè)計(jì)（Top/Bottom層+內(nèi)電層）
• 內(nèi)層為完整地平面和電源平面
• 關(guān)鍵特性：
  • 頂層走線寬度：≥20mil
  • 過孔尺寸：15mil/25mil（鉆孔/焊盤）

五、典型應(yīng)用場景

1. ?衛(wèi)星電源系統(tǒng)?：
   • 有效載荷電源管理
   • 星上設(shè)備配電單元
   • 抗輻射電源轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)
2. ?工業(yè)高可靠性應(yīng)用?：
   • 核電控制系統(tǒng)
   • 醫(yī)療成像設(shè)備
   • 深井鉆探設(shè)備電源
3. ?測試驗(yàn)證平臺(tái)?：
   • 功率器件動(dòng)態(tài)特性分析
   • 電磁兼容性(EMC)測試
   • 熱性能評估

六、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 熱管理建議

• 連續(xù)工作電流下建議：
  • 環(huán)境溫度≤85°C
  • 增加散熱銅箔面積
  • 監(jiān)測芯片結(jié)溫(θJA=31.4°C/W)

2. 元件選型指南

• ?輸入電容?：建議150μF鉭聚合物電容(T521D157M020ATE050)
• ?柵極驅(qū)動(dòng)電阻?：1MΩ(測試用，實(shí)際應(yīng)用需優(yōu)化)
• ?同步整流管?：建議選用輻射硬化MOSFET

該評估模塊完整呈現(xiàn)了TPS7H500x系列的所有關(guān)鍵特性，工程師可通過其快速驗(yàn)證：

• 輻射環(huán)境下的電源轉(zhuǎn)換性能
• 動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性
• 故障保護(hù)機(jī)制可靠性