18.04.2019

Strahlungstoleranter PWM-Controller und GaN-FET-Treiber

Renesas präsentiert strahlungstolerante PWM-Controller und Galliumnitride-(GaN)-FET-Treiber im Kunststoffgehäuse für DC/DC-Stromversorgungen in Kleinsatelliten (SmallSats) und Trägerraketen. Der Single-Ended Current-Mode-PWM-Controller ISL71043M und der Low-Side GaN-FET-Treiber ISL71040M eignen sich laut Hersteller für isolierte Flyback- und Halbbrücken-Leistungsstufen sowie Motorsteuerungstreiber-ICs in Satellitenbussen und Nutzlasten.


Bild: Renesas

Der ISL71043M PWM-Controller befindet sich in einem 4 mm x 5 mm großen SOIC-Kunststoffgehäuse. Im Vergleich zu entsprechenden Keramikgehäusen verringert es den Platzbedarf auf der Leiterplatte auf ein Drittel. Darüber hinaus senkt der maximale Versorgungsstrom des ISL71043 von 5,5 mA die Verlustleistung. Seine einstellbare Betriebsfrequenz von bis zu 1 MHz ermöglicht den Einsatz kleinerer passiver Filterkomponenten.

 

Die Bausteine ISL71043M und ISL71040M durchlaufen Charakterisierungstests bei einer Gesamtdosis ionisierender Strahlung (TDI; Total Ionizing Dose) von bis zu 30 krads(Si) sowie bei einer linearen Energieübertragung (LET; Linear Energy Transfer) von 43 MeV•cm²/mg für die Auswirkungen von Einzelereignissen (SEE; Single Event Effects). Beide Bausteine arbeiten über einen Betriebstemperaturbereich von -55°C bis +125°C.

 

Der Low-Side GaN-FET-Treiber ISL71040M ermöglicht eine sichere Ansteuerung der strahlungsfesten GaN-FETs  in isolierten Topologien und Boost-Konfigurationen. Der ISL71040M arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 4,5 V bis 13,2 V, einer Gate-Antriebsspannung (VDRV) von 4,5 V, und verfügt über invertierende und nicht-invertierende Eingänge. Die Split-Ausgänge des Bausteins bieten eine einstellbare Geschwindigkeit für das Ein- und Ausschalten.

 

Dank ihres hohen Quellen- und Senkenstroms ermöglichen sie einen Hochfrequenzbetrieb. Der ISL71040M gewährleistet beim Ansteuern von GaN-FETs einen zuverlässigen Betrieb, indem er die Gate-Treiberspannung präzise auf +3/-5% über Temperatur und Strahlung steuert. Um unbeabsichtigte Schaltvorgänge zu vermeiden, enthält er zudem eine massefreie Schutz-Schaltung.


 


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