Преобразователи напряжения, созданные с созданные с применением широкозонных нитрид галлиевых (GaN) полупроводников обеспечивают отдачу мощности более 90% при применении в аппаратуре спутников связи.
Компания Frontgrade предлагает серию 51028XXX радиационно-стойких изолированных 50-ваттных DC/DC-преобразователей.
Преобразователи на основе GaN-транзисторов повышают мощность от 80% до более чем 90%, наряду с этим одновременно уменьшают габариты, вес, потребляемую мощность и стоимость изделий предназначенных для бортовой аппаратуры космических аппаратов.
Преобразуя мощность непосредственно от шины питания к выводам нагрузки, новые одноканальные преобразователи функционируют в пределах жёстких допусков к напряжению современных передовых устройств обработки информации. К таким устройствам относятся cубмикронные микросхемы ASIC и FPGA, используемые в программируемых полезных нагрузках, которые могут быть перепрограммируемыми на орбите для продления срока функционирования проекта.
Эти радиационно-стойкие преобразователи к тому же являются одними из первых источников питания, которые включают широкозонную нитрид-галлиевую технологию. Новые изделия предлагают заказчикам уникальное, тщательно протестированное серийное решение для преобразования энергии.
Переход к GaN технологии делают возможным повышение рабочих характеристик и частоты коммутации, таким образом улучшая время отклика на изменение тока нагрузки по сравнению с DC/DC-преобразователями на основе кремниевых ключей. Новые преобразователи могут также применяться в параллельном включении для более мощных применений.
Модули выполнены на основе однотактной прямоходовой топологии с синхронным выпрямлением, ШИМ-регулирование осуществляется с частотой 433 кГц.
Диапазон входного напряжения от 21 до 38 В. Предлагаются модели с выходными напряжениями: 0,8; 1; 1,2; 1,8, 2,5; 3,3; 5; 7 и 12 В. Максимальный КПД при 50% нагрузке до 93% (макс.).
Для расширения функциональности и безопасности работы в системе модули оснащены следующими сервизными функциями и защитами: управление включением внешним сигналом, синхронизация рабочей частоты синхросигналом, плавный запуск, контроль температуры внутри корпуса, регулировка выходного напряжения, параллельная работа, ограничение выходного тока и защита от короткого замыкания, защита от перенапряжения на входе и пониженного входного напряжения.
Диапазон рабочей температуры от -55 до +125ºC. Для выявления ненадёжных изделий проводятся отбраковочные испытания в соответствии с методами стандарта MIL-STD-883 «Test Methods and Procedures for Microelectronics»: термоциклирование, испытания на центрифуге (линейное ускорение), воздействие широкополосной случайной вибрации.
Разработанные для применения в составе бортовой аппаратуры космических аппаратов новые преобразователи характеризуются следующими показателями радиационной стойкости: отсутствие дозовых эффектов при суммарной накопленной дозе 50 крад (Si) и гарантированная стойкость к воздействию тяжёлых заряженных частиц с пороговыми линейными потерями энергии (ЛПЭ) до 60 МэВ·см2 /мг, исключается возникновение катастрофических (необратимых) отказов SEL (Single Event Latchup), SEB (Single Event Burnout), SEGR (Single Event Gate Rapture).
Конструктивно преобразователи выполнены в корпусе для поверхностного монтажа c габаритами 63,5×38,1×16 мм, вес 70 г.
Очевидно, что GaN уже стал премьером среди новых материалов микроэлектроники в самых разных её сегментах, в том числе и космическом секторе, и объёмы продаж его продуктов будут возрастать.
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/
