Gatetreiber für das Weltall Gatetreiber für kleinere und effizientere Satelliten

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Texas Instruments EMEA Sales GmbH

FAULHABER SA

Die für Spannungen von 22 V bis 200 V geeignete neue Gatetreiber-Familie von Texas Instruments unterstützt mehrere Strahlungsstärken und ermöglicht Designern die Entwicklung effizienterer Stromversorgungs-Systeme für Weltraummissionen jeglicher Art. Die industrieweit erste weltraumtaugliche 200 V GaN-FET-Gatetreiber helfen, Satelliten kleiner und effizienter zu machen.

Texas Instruments (TI) kündigte eine neue Familie strahlungsfester und strahlungstoleranter Gatetreiber für GaN-FETs (Galliumnitrid-Feldeffekttransistoren) in Halbbrückenschaltung an. Zu dieser Gatetreiber-Familie gehört der erste weltraumtaugliche GaN-FET-Treiber der Industrie, der für den Betrieb mit Spannungen bis zu 200 V geeignet ist. Die Bauelemente sind in 1:1 pinkompatiblen Gehäuseoptionen lieferbar und unterstützen drei Spannungspegel. Dank der Fortschritte von TI im Bereich der weltraumtauglichen Power-Produkte haben Designer die Möglichkeit, mit nur einem Chip-Zulieferer Satelliten-Stromversorgungssysteme für jede Art von Weltraummissionen zu entwickeln.

Was ist das Entscheidende?

Satellitensysteme werden immer komplexer, um dem wachsenden Bedarf an Verarbeitungs- und Datenübertragungs-Funktionen, höher auflösenden Bildern und immer präziserer Sensorik in der Erdumlaufbahn gerecht zu werden. Um die Fähigkeiten der Missionen zu erweitern, sind die Entwickler bestrebt, den Wirkungsgrad der Stromversorgungs-Systeme zu maximieren. Die neuen Gatetreiber von TI sind dafür konzipiert, GaN-FETs präzise und mit kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten anzusteuern, wodurch sich der Platzbedarf und die Leistungsdichte der Stromversorgungen verbessert. Satelliten können dadurch die von ihren Solarzellen erzeugte Energie effektiver nutzen, um die Funktionen ihrer Mission auszuführen.

«Satelliten erfüllen kritische Aufgaben, die von der weltweiten Bereitstellung von Internetzugängen bis zur Überwachung des Klimas und von Transportaktivitäten reicht und es den Menschen ermöglicht, die Welt besser zu verstehen und sich in ihr zurechtzufinden», kommentiert Javier Valle, Product Line Manager, Space Power Products bei TI. «Unser neues Portfolio befähigt Satelliten in niedrigen, mittleren und geostationären Erdumlaufbahnen dazu, über längere Zeit unter den rauen Bedingungen des Weltraums zu operieren und dabei ein hohes Mass an Energieeffizienz zu erreichen.» Weitere Informationen zum Thema sind dem folgenden Fachartikel zu entnehmen: «How you can optimize SWaP for next-generation satellites with electronic power systems.»

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Weitere Einzelheiten

Die Optimierung des SWaP-Profils (Size, Weight and Power) mithilfe der GaN-Technologie eröffnet folgende Möglichkeiten:

• Leistungssteigerung der elektrischen Systeme

• Verbesserung der Missionslebensdauern

• Masse- und Volumenreduzierung der Satelliten

• Minimierung des Wärmemanagement-Aufwands

Die Bausteinfamilie kann für Anwendungen im gesamten Stromversorgungssystem genutzt werden.

• Der 200 V GaN-FET-Gatetreiber eignet sich für Antriebssysteme und die eingangsseitige Leistungswandlung in Solarpanels.

• Die für 60 V und 22 V ausgelegten Versionen sind für Verteilungs- und Umwandlungsaufgaben im gesamten Satelliten konzipiert.

Die Familie der weltraumtauglichen GaN-FET-Gatetreiber von TI ist für die drei Betriebsspannungen und mit verschiedenen weltraum-zertifizierten Gehäuseoptionen verfügbar:

• Strahlungsfest: Qualified Manufacturers List (QML) Class P und QML Class V in Kunststoff- bzw. Keramikgehäusen.

• Als strahlungstolerante SEP-Produkte (Space Enhanced Plastic).

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