Un pilote GaN durci contre les rayonnements pour les systèmes d'alimentation spatiaux

Les systèmes d'alimentation des satellites nécessitent de plus en plus de composants durcis contre les rayonnements capables d'assurer une conversion d'énergie à haut rendement dans des environnements extrêmes. Infineon Technologies présente le RIC70115, un pilote pour transistors HEMT en nitrure de gallium (GaN) durci contre les rayonnements, conçu pour les satellites et d'autres applications spatiales à haute fiabilité. Le composant prend en charge aussi bien les dispositifs de puissance en silicium (Si) que les dispositifs GaN dans des configurations high-side et low-side.

Un pilote de grille intégré pour l'électronique de puissance GaN dans les applications spatiales
Le RIC70115 est conçu pour les architectures de conversion d'énergie utilisées dans les satellites et d'autres systèmes spatiaux, où la longue durée de fonctionnement, la résistance aux rayonnements et l'efficacité de commutation sont essentielles. Grâce à la prise en charge des MOSFET en silicium et des HEMT en GaN, ce pilote permet aux concepteurs d'adopter des architectures de puissance basées sur le GaN tout en conservant la compatibilité avec les conceptions existantes.

Le pilote intègre un circuit indépendant de Miller Clamp, qui supprime les commutations parasites lors des opérations de commutation à grande vitesse, réduisant ainsi les pertes de commutation tout en préservant les performances. Une logique Truly Differential Input (TDI) améliore l'immunité aux perturbations en mode commun, aux interférences électromagnétiques (EMI) et aux interférences radioélectriques (RFI), des contraintes fréquentes dans les bus d'alimentation des satellites.

Une alimentation intégrée réduit le nombre de composants externes
Un régulateur intégré à faible chute de tension (LDO) génère une tension de commande de grille régulée de 4,8 V à partir d'une alimentation de 5 V ou de 12 V, tout en prenant en charge une plage de tension d'entrée comprise entre 4,75 V et 15 V. L'intégration du régulateur de tension et des fonctions de protection réduit le nombre de composants externes nécessaires, simplifie la conception du circuit et peut améliorer la fiabilité à long terme dans les applications de conversion d'énergie soumises à des cycles de commutation intensifs.

Qualification pour les applications satellitaires
Le RIC70115 est conforme à la norme MIL-PRF-38535 et fonctionne sur une plage de températures étendue allant de -55 °C à 125 °C. Le composant est qualifié pour une dose totale ionisante (TID) pouvant atteindre 100 krad (Si) et a été caractérisé pour les effets d'événement unique (SEE) jusqu'à un transfert linéique d'énergie (LET) de 81,9 MeV·cm²/mg. Ces caractéristiques répondent aux exigences des environnements radiatifs rencontrés lors des missions en orbite terrestre basse (LEO), ainsi que dans des applications spatiales plus exigeantes.

Infineon a également lancé la carte d'évaluation RIC70115EVAL1 afin de faciliter le développement et la validation de systèmes d'électronique de puissance destinés aux applications satellitaires.

Contexte complémentaire : spécifications techniques et comparaison concurrentielle non incluses dans l'annonce d'origine
Les pilotes de grille durcis contre les rayonnements constituent un segment hautement spécialisé du marché de l'électronique spatiale, où les normes de qualification et les performances en environnement radiatif représentent des critères de sélection essentiels. Par rapport aux pilotes de grille GaN conventionnels destinés aux applications industrielles, le RIC70115 associe une qualification pour les environnements radiatifs, une régulation intégrée de la tension de commande de grille et la prise en charge des dispositifs de commutation en silicium et en GaN au sein d'un unique composant qualifié pour les applications spatiales.

Des solutions comparables sont proposées par des fournisseurs tels que Renesas (anciennement Intersil), Texas Instruments et Microchip pour les applications de commande de grille résistantes aux rayonnements. Toutefois, les fonctionnalités, les niveaux de résistance aux rayonnements et le degré d'intégration varient selon les exigences de chaque mission. Grâce à sa conformité à la norme MIL-PRF-38535, à sa résistance à une dose totale ionisante de 100 krad (Si), à sa caractérisation SEE jusqu'à 81,9 MeV·cm²/mg LET ainsi qu'à l'intégration d'un Miller Clamp et d'un régulateur LDO, le RIC70115 se positionne comme une solution adaptée aux systèmes de conversion d'énergie embarqués à bord des véhicules spatiaux nécessitant un nombre réduit de composants externes et un fonctionnement qualifié en environnement radiatif.

Édité par Sucithra Mani, rédactrice chez Induportals – adapté avec l'aide de l'IA.

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