Der synchrone Abwärtsschaltregler ISL70003SEH bietet einen hohen Wirkungsgrad und ein optimales Wärmemanagement für Raumfahrtanwendungen.

Der synchrone Abwärtsschaltregler ISL70003SEH bietet einen hohen Wirkungsgrad und ein optimales Wärmemanagement für Raumfahrtanwendungen.Intersil

Beim ISL70003SEH handelt es sich um einen hochintegrierten Power-Management-IC, der den Wirkungsgrad der Stromversorgung erhöht. Zudem verbessert er die thermische Leistungsfähigkeit und verringert die Anzahl externer Bauteile, was das Design und die Qualifizierung optimiert. Auf der Basis eigener Design-, Prozess- und Testtechniken, die Intersil über viele Jahre weiter verbessert hat, bietet der Schaltregler eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit, um selbst höchste Anforderungen an die POL-Spannungstoleranz zu erfüllen und niedrig- sowie hochdosierter ionisierender Strahlung in rauen Umgebungen zu widerstehen.

Die zunehmende Komplexität beim Bau von Satelliten erfordert mehr Low- und High-Voltage-Versorgungsschienen sowie mehr Rechenleistung. Entwickler sehen darin eine neue Herausforderung und müssen eine Abwägung zwischen höherer Systemeffizienz und verbesserter thermischer Leistungsfähigkeit vornehmen. Dabei muss auch ein ausfallsicherer Betrieb unter extremen Bedingungen gewährleistet sein.

Der ISL70003SEH adressiert diese Anforderungen und bietet einen hohen Wirkungsgrad durch die Integration von MOSFETs für den oberen und unteren Schaltpunkt sowie durch ein fortschrittliches Gehäuse, das einen externen Kühlkörper erübrigt. Nahtloses Schalten zwischen den MOSFETs erlaubt die synchrone Gleichrichtung, was den Wirkungsgrad und das Wärmemanagement verbessert und Leistungsverluste verringert. Auf einer Spannungsmodus-Steuerung mit Störgrößenaufschaltung basiert der Schaltregler und er schaltet bei der einstellbaren Frequenz von 500 oder 300 kHz. Die Schleifenkompensation lässt sich extern regeln und erlaubt so eine optimale Abwägung zwischen Stabilität und Ausgangsdynamik.

Durch den hohen Integrationsgrad ist es möglich, dass ein Baustein auf der High- und Low-Voltage-Schiene arbeitet, damit Entwickler den gleichen IC in verschiedenen Anwendungen einsetzen können. Dadurch verringern sich der Qualifizierungsaufwand und die Entwicklungsdauer. Zudem enthält er auch einen Pufferverstärker für die DDR-Speicher-Versorgung (Double Data Rate). Damit verringert sich die Zahl diskreter Bauelemente und der Platzbedarf auf der Leiterplatte sowie das Gesamtgewicht des Satelliten fallen geringer, was die Systemkosten reduziert.

Mit Intersils Design-, Prozess- und Testtechniken bietet der Schaltregler eine zuverlässige und genaue Power-Management-Lösung mit einer strengen Spannungsgenauigkeit von ±5 %, wie sie von FPGAs, ASICs, Mikroprozessoren und Mikrocontrollern in Raumfahrtanwendungen verlangt wird. Durch die hohe Strahlungsfestigkeit erzielt er Referenzspannungsabweichung von ±1% über der Schiene, Temperatur und Strahlungsintensität. Ein sehr gutes SET-Verhalten (Single Event Transient) minimiert die Ausgangsspannungsabweichung und erhöht die Genauigkeit, was zu einer SET-Performance von ±3 % führt. Die absolute Maximalnennspannung von 14,7 V in hoch strahlenbelasteter Umgebung bei einem linearen Energietransfer (LET) von 86 MeV•cm2/mg bietet einen ausreichenden Derating-Spielraum für 12-V-Anwendungen, was die Systemzuverlässigkeit erhöht.