Il reference design per l’alimentazione del core Rad-Hard è una piattaforma chiavi in mano che offre ingombro ultracompatto, alta efficienza e precisione.
Renesas Electronics ha annunciato oggi un reference design completo per il system-on-chip (SoC) adattivo Versal di AMD XQRVC1902 per applicazioni in ambito spaziale. Sviluppato in collaborazione con AMD, il progetto di riferimento ISLVERSALDEMO2Z integra componenti chiave per la gestione dell’alimentazione in un design ultracompatto, resistenti alle radiazioni, tra cui quattro nuovi prodotti recentemente rilasciati. I circuiti integrati a marchio Intersil sono progettati specificamente per supportare un’ampia gamma di power rails per i sistemi avionici spaziali di prossima generazione che richiedono tensione di alimentazione con tolleranze molto strette, elevate correnti e una efficiente conversione di potenza, resistendo alle difficili condizioni imposte dall’ambiente spaziale.
Man mano che le tensioni dei core di FPGA/ASIC diminuiscono e le correnti aumentano, è diventato sempre più difficile soddisfare i severi requisiti di alimentazione degli stessi per garantire che funzionino in maniera corretta. Ciò è particolarmente critico nelle missioni spaziali in cui la disponibilità di energia è limitata ed i sistemi sono esposti a temperature e radiazioni estreme per un lungo periodo di tempo.
Per affrontare queste sfide, Renesas ha collaborato con AMD per sviluppare una soluzione completa di gestione dell’alimentazione per la sua piattaforma Versal. Il Versal Adaptive SoC è una piattaforma di calcolo space-grade leader di mercato che offre una completa tolleranza alle radiazioni, un’inferenza AI accelerata, prestazione ed elaborazione del segnale con elevata larghezza di banda. L’ISLVERSALDEMO2Z genera tutte le tensioni di alimentazione utilizzate dalla piattaforma Versal, include inoltre un’alimentazione a bassa tensione del core di 0,80V che può erogare fino a 140A (Ampere) di corrente.
“Poiché il numero di lanci di satelliti e veicoli spaziali continua ad accelerare rapidamente, le piattaforme di elaborazione ad alte prestazioni come il Versal Adaptive SoC stanno diventando sempre più diffuse, richiedendo nuove soluzioni di alimentazione”, ha affermato Chris Stephens, Vice President e General Manager di HiRel Business Divisione in Renesas. “Il nostro nuovo reference design è stato meticolosamente progettato per soddisfare le rigorose esigenze dei progetti spaziali, integrando tutta la componentistica essenziale in un ingombro molto ridotto. È una soluzione chiavi in mano ideale per la gestione dell’alimentazione del SoC adattivo Versal.”
“La gestione dell’alimentazione per le piattaforme digitali ad alte prestazioni come i nostri SoC adattivi space-grade Versal XQRVC1902 non può essere data per scontata, in particolare quando vengono utilizzati in un ambiente ostile come quello spaziale”, ha dichiarato Minal Sawant, senior director, Aerospace & Defense Vertical Market di AMD. “La combinazione del nostro SoC Versal space-grade e della soluzione Renesas ISLVERSALDEMO2Z fornisce ai nostri clienti, la precisione, l’efficienza e l’affidabilità che sono fondamentali per il successo delle missioni spaziali.”
Il nuovo reference design di Renesas è dotato di una serie di dispositivi per la gestione dell’alimentazione che sono stati testati e verificati per resistere ad alti livelli di radiazioni. Questi includono controllori PWM (Pulse Width Modulation), driver GaN FET half-bridge, regolatori POL (Point-of-load), switch di potenza, di abilitazione e power sequencers. I dispositivi sono disponibili in package di dimensioni estremamente ridotte, per cui i componenti principali del circuito di alimentazione del core occupano solo 104 centimetri quadrati di superficie sulla scheda, circa l’equivalente di due biglietti da visita.
Inoltre, l’ISLVERSALDEMO2Z viene fornito con tutti i file di progettazione di cui i clienti hanno bisogno per una rapida integrazione nei loro sistemi, compresi schemi elettrici, distinte materiali (BOM) e file Gerber per la costruzione del PCB.
Queste le caratteristiche dei prodotti appena rilasciati:
Controllore PWM a doppia uscita Rad-Hard ISL73847SEH
- Controllore buck sincrono
- Monofase o bifase
- Range di tensione di ingresso compresa tra 4,5V e 19V
- Tensione di uscita bassa fino a VREF: 0,6V± 0,67% (temperatura, radiazioni e durata)
- Remote sensing differenziale della tensione di uscita
- Tolleranza alle radiazioni, LDR (0,01 rad (Si)/s): 75krad (Si)
- Temperatura Operativa: da -55°C a +125°C
ISL73041SEH e ISL71441M: i primi driver half-bridge GaN FET dedicati alle applicazioni spazio
- Interfacce con controllore buck sincrono ISL73847SEH
- Gate drive programmabile, da 4,5V a 5,5V
- Comunicazioni bidirezionali con ISL73847SEH per la sincronizzazione all’avvio e il rilevamento dei guasti.
- Alto adattamento e ritardi di propagazione rapidi tra i driver high-side e low-side
- Ampio range della tensione di ingresso VDD, fino a 13,2V
- Prestazioni migliori della categoria per quanto riguarda gli effetti al singolo evento (SEE)
- Disponibile in package ceramico (ISL73041SEH) o plastico (ISL71441M)
- Temperatura operativa: da -55°C a +125°C
Regolatore POL Rad-Hard ISL73007SEH
- Range di tensione di ingresso compreso tra 3V e 18V
- Compensazione interna o esterna del loop
- Variazione della tensione di riferimento dell’1% sulla variazione della temperatura e delle radiazioni
- Efficienza ≥ 90% con corrente di uscita compresa tra 1A e 3A
- Il più piccolo footprint nell’industria spazio in un package flatpack ceramico doppio con 14 pin
- Tolleranza alle radiazioni, LDR (0,01rad (Si)/s): 75krad (Si)
- Temperatura operativa: da -55°C a +125°C
Questo reference design, insieme ai nuovi prodotti, sarà presentato presso lo stand Renesas (n. 112/113) alla prossima IEEE Nuclear & Space Radiation Effects Conference (NSREC), dal 24 al 28 luglio a Kansas City, Missouri.
Il marchio Intersil di Renesas ha una lunga storia nell’industria spaziale che si estende per oltre sei decenni, a partire dalla fondazione di Radiation Inc. nel 1950. Da allora, praticamente su ogni satellite, shuttle e missione di esplorazione dello spazio profondo si sono utilizzati prodotti e soluzioni Intersil. Renesas sfrutta questa esperienza per fornire prodotti Intersil SMD, MIL-STD-883 e MIL-PRF 38535 di classe V/Q, efficienti, termicamente ottimizzati ed altamente affidabili, per i mercati della difesa e dello spazio con prodotti Hi-Rel e Rad-Hard. I circuiti integrati rad-hard di Renesas-Intersil sono utilizzati in diversi sottosistemi per applicazioni mission-critical; trasferimento dati, alimentazione e condizionamento con circuiti di potenza, circuiti di protezione, di telemetria, e di tracciamento e controllo (TT&C).
Tutti i prodotti sono già disponibili mentre il reference design è disponibile su richiesta in quantità limitate.
Ulteriori informazioni su questi prodotti ai seguenti link: ISL73847SEH, ISL73041SEH, ISL71441M e ISL73007SEH.
