【产品】航空工业首款抗辐射100/200V GaN FET 电源方案

时间： 2018-03-16 来源：RENESAS(世强编辑整理) 作者：Wayne

技术问答

瑞萨电子的子公司Intersil近日对外发布了航空工业首款抗辐射，低边GaN FET驱动器ISL7002xSEH。GaN FET可应用于运载火箭，卫星，潜孔钻机和高可靠性的工业产品的初次级DC/DC电源转换器。这些设备可以为铁氧体开关驱动器，电机控制驱动电路，加热控制模组，嵌入式控制模组，100V、28V电源调节器，冗余开关系统等提供电源。

图1

ISL7023SEH（100V/60A）和ISL70024SEH（200V/7.5A ）两款芯片的die是由EPC公司提供。该GaN FETs相比于硅MOSFET可提供高达10个数量级的优越性能，同时其体积只有MOSFET的一半，这将降低电源的重量，通过减少开关损耗来达到更高的效率。5mΩ（RDSON）和14nC(Q_G)，使得ISL7023SEH能够获得业内最高的品质因数。这两款GaN FET拥有很低的寄生参数，因此可以降低对散热的需求。他们可以工作在很高的频率，使用很小的滤波器就可以达到非常高的效率，这一点非常适合于紧凑型的设计。在制造过程中遵循 MIL-PRF-38535 Class V-like，因此ISL70023SEH 和ISL70024SEH能够保证超过军规标准的工作温度范围以及高量率100krad(Si)和低量率 75krad(Si)的批量生产辐射要求。

ISL70040SEH低边驱动GaN FET驱动器可以为ISL7002xSEH GaN FETs提供4.5V的栅极驱动电压，并且多路分开输出可以调节FET开关速度。该FET的工作电压范围是4.5V~13.2V，可以为高频应用提供很高的拉电流和灌电流能力，同时可用于同相和非同相栅极驱动，为电源设计带来很好的灵活性。逻辑输入的失效安全保护功能可以消除在没有被有效驱动情况下的意外开关。ISL70040SEH在总剂量（TID）或高离子环境下任然可以提供可靠的性能，可承受线性能量转移86MeV•cm²/mg时高达16.5V单粒子效应。该驱动器在制造时遵循MIL-PRF-38535 Class V流程，并做单晶圆辐射测试。

图2 ISL70040SEH，ISL70023SEH应用电路

EPC的联合创始人兼CEO Alex Lidow很高兴的谈到“能够看到我们创造性的eGaN FET技术在与瑞萨合作的新一代抗辐射GaN FET驱动器上得以应用是一件非常让人兴奋与激动的事”。尺寸，重量，电源效率对于运载火箭和卫星应用来说至关重要，在我们所能看到的很长一段时间内的航空工业领域，全新的ISL7002xSEH GaN FETs 和 ISL70040SEH GaN FET 驱动器代表着最有深远意义的电源管理创新。

ISL70023SEH 和ISL70024SEH的关键特性：

· 极低的RDS_ONt 5mΩ (typ) - ISL70023SEH；45mΩ (typ) - ISL70024SEH

· 极低的栅极总充电电量 14nC (typ) - ISL70023SEH；2.5nC (typ) - ISL70024SEH

· 辐射抗扰保证(批量)：

o 高量率 (HDR) (50-300rad(Si)/s)：100krad(Si)

o 低量率 (LDR) (0.01rad(Si)/s)：75krad(Si)

· SEE 抗扰度（@ LET=86MeV•cm²/mg）

o ISL70023SEH，V_{DS =}100V，V_{GS =}0V

o ISL70024SEH， V_{DS =}160V，V_{GS =}0V

· 全军规工作温度范围

o T_A = -55°C to +125°C

o T_J= -55°C to +150°C

ISL70040SEH GaN FET驱动器的主要特性

· 宽工作电压：4.5V～13.2V

· 高达14.7V的逻辑输入（不管V_DD电平），反相和同相输入

· 完整的军用温度范围操作

T_A= -55℃to +125℃
T_J= -55℃to +150℃

· 辐射抗扰保证(逐个晶片)：

高量率(HDR)(50-300rad(Si)/s)：100krad(Si)
低量率(LDR)(0.01rad(Si)/s)：75krad(Si)

· SEE抗扰度(@LET=86MeV•cm²/mg)：

无SEB/SEL _， V_DD=16.5V
无静态输入SET，V_DD=4.5V和V _DD = 13.2V

· 电气屏蔽满足DLA SMD 5962-17233

ISL70023SEH或ISL70024SEH采用密封的4引脚9.0mm x 4.7mm SMD封装，可与采用密封8引脚6mm x 6mm SMD封装的ISL70040SEH以及ISL78845ASEH PWM控制器相结合，以创建运载火箭和卫星开关模式电源。

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十八 Lv7. 资深专家 2018-09-01

好东西！
思媛 Lv4. 资深工程师 2018-08-30

学习
冷锋 Lv7. 资深专家 2018-08-28

学习
号角 Lv5 2018-08-13

好东西
用户18396822 Lv8 2018-07-28

学习了

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