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宇宙産業初の耐放射線100V/200V GaN FET電源ソリューションを発売

~ISL7002xSEH GaN FET とISL70040SEHローサイドGaN FETドライバが、打ち上げ機および人工衛星の電源供給を実現~

2018年02月07日

  • ルネサス エレクトロニクス株式会社

 ルネサス エレクトロニクス株式会社(代表取締役社長兼CEO:呉 文精、以下ルネサス)は、このたび、宇宙産業初となる、耐放射線パッケージの窒化ガリウム(GaN)電界効果トランジスタ(FET)およびローサイドGaN FETドライバを発表しました。新製品は、打ち上げ機と人工衛星ならびにダウンホール掘削や高信頼性工業用途の1次および2次DC/DCコンバータ電源に使用可能です。これらのデバイスは、フェライト・スイッチ・ドライバ、モータ制御ドライバ回路、ヒータ制御モジュール、埋め込みコマンド・モジュール、100Vおよび28V電力調整、ならびに冗長スイッチング・システムを駆動します。

 ISL7023SEH GaN FET(100V、60A)およびISL70024SEH GaN FET(200V、7.5A)は、Efficient Power Conversion社(以下、EPC社)が製造するベース・ダイを使用します。GaN FETはシリコンMOSFETと比較して最大10倍の性能を提供する一方、パッケージ・サイズは50%削減します。さらに電源の重量を低減し、より高い電力効率を少ないスイッチング電力損失で実現します。ドレイン・ソース間オン抵抗(RDSON)が5mΩかつゲート電荷(QG)が14nCのISL70023SEHは、業界で最高クラスの性能指数(FOM)を可能にします。どちらのGaN FETも、これらのパラメータが低減されたおかげで必要なヒートシンクが減り、高周波で動作可能なため、より小型の出力フィルタを使うことが可能となり、コンパクトなソリューション・サイズで抜群の効率を達成できます。MIL-PRF-38535クラスVに類似したフローで製造されるISL70023SEHとISL70024SEHは、軍用温度範囲ならびに高線量率100krad(Si)および低線量率75krad(Si)のロットごとの放射線保証テストにおいて電気的特性を保証します。

 

 ISL70040SEHローサイドGaN FETドライバは、安定化された4.5Vゲート駆動電圧で ISL7002xSEH GaN FETを駆動し、出力を分割してFETのターンオン速度とターンオフ速度を調整します。4.5V~13.2Vの電源電圧で動作するFETドライバは、高周波動作で大電流ソースおよびシンク能力を提供しつつ、電源設計に柔軟性を持たせるため、反転と非反転の両方のゲート駆動を行います。ロジック入力に対するフェールセーフ保護機能を備え、ロジック入力がアクティブに駆動されていない場合は、意図しないスイッチングを防ぎます。ISL70040SEHは、総イオン線量(TID)や重イオンに被ばくした場合に信頼できる性能を提供します。86MeV•cm2/mgの線エネルギー付与(LET)では、最大16.5Vまで破壊的なシングル・イベント効果(SEE)に耐性があります。GaN FETドライバはMIL-PRF-38535クラスV製造フローおよびウエハごとの放射線保証テストを採用しています。

 

 EPC社の共同創立者兼CEOのAlex Lidow氏は、次のように述べています。「ルネサスエレクトロニクスにより、インターシルの60年に及ぶ宇宙飛行製品開発とリーダーシップが継続されていることは、我々にとって嬉しいことです。特に喜ばしいのは、私たちの革新的なエンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN®)FET技術がルネサスの新しい耐放射線GaN FETドライバと一緒に使われていることです。これらの製品は、現在MOSFETが採用されているアプリケーションにおいて、eGaN技術がいかに性能を向上させ、コストを低減させるかを示しています。」

 

 ルネサスのインダストリアルA&P事業部、事業部長のPhilip Chesleyは、次のように述べています。「サイズ、重量、そして電力効率は、打ち上げ機や人工衛星の設計者と製造業者にとって重要な意味を持ちます。新しいISL7002xSEH GaN FETとISL70040SEH GaN FETドライバは、長年の宇宙飛行産業において我々が目にした電源管理の革新の中で、もっとも意味深いものです。」

 

(1)ISL70023SEHおよびISL70024SEH GaN FETの主な特長

  • ISL70023SEH :5mΩ(typ)の非常に低いドレイン・ソース間オン抵抗(RDSON)、ISL70024SEH :45mΩ (typ)
  • ISL70023SEH :14nC(typ)の超低総ゲート電荷量、ISL70024SEH:2.5nC(typ)
  • 耐放射線性保証(ロットごと):
    • 高線量率(HDR)(50~300rad(Si)/s):100krad(Si)
    • 低線量率(LDR)(0.01rad(Si)/s):75krad(Si)
  • LET 86MeV•cm2/mgでのSEE耐性保証
    • ISL70023SEH:ドレイン・ソース電圧(VDS)= 100V、ゲート・ソース電圧(VGS)= 0V
    • ISL70024SEH:ドレイン・ソース電圧(VDS)= 160V、ゲート・ソース電圧(VGS)= 0V
  • 軍用全温度範囲で動作
    • 周囲温度(TA)= -55°C~+125°C
    • ジャンクション温度(TJ)= -55°C~+150°C
       

(2)ISL70040SEH GaN FETドライバの主な特長

  • 広い動作電圧範囲:4.5V~13.2V
  • 最大14.7Vのロジック入力(VDDレベルにかかわらず)、反転および非反転入力
  • 軍用全温度範囲で動作
    • 周囲温度(TA)= -55°C~+125°C
    • ジャンクション温度(TJ)= -55°C~+150°C
  • 耐放射線性保証(ウエハごと):
    • 高線量率(HDR)(50~300rad(Si)/s):100krad(Si)
    • 低線量率(LDR)(0.01rad(Si)/s):75krad(Si)
  • LET 86MeV•cm2/mgでのSEE耐性保証:
    • シングル・イベント・バーンアウト(SEB)/シングル・イベント・ラッチアップ(SEL)なし、電源電圧(VDD)= 16.5V
    • 静的入力シングル・イベント・トランジェント(SET)なし、電源電圧(VDD)= 4.5Vおよび電源電圧(VDD)= 13.2V
  • アメリカ国防兵站局SMD 5962-17233に準拠した電気的特性を保証

ISL70023SEH GaN FET(100V、60A)またはISL70024SEH GaN FET(200V、7.5A)は、ISL70040SEHローサイドGaN FETドライバおよびISL78845ASEH PWMコントローラと組み合わせ、打ち上げ機および人工衛星のスイッチ・モード電源を作成できます。

 

供給

耐放射線ISL70023SEH GaN FET(100V、60A)およびISL70024SEH GaN FET(200V、7.5A)は密閉型4リード9.0mm x 4.7mm SMDパッケージの形で発売を開始しました。ISL70023SEHの詳細は、www.intersil.com/products/isl70023sehをご覧ください。ISL70024SEHの詳細は、www.intersil.com/products/isl70024sehをご覧ください。

 

耐放射線ISL70040SEHローサイドGaN FETドライバは密閉型8リード6mm x 6mm SMDパッケージの形で発売を開始しました。ISL70040SEHの詳細は、www.intersil.com/products/isl70040sehをご覧ください。

以 上

 

(製品ブランドについて)

ルネサスはブランド方針として、インターシル統合後も軍事・航空分野向けの製品は、製品ブランドとしてインターシルブランドを継続します。

 

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    eGaNは、Efficient Power Conversion Corporation, Inc.の登録商標です。本リリース中の製品名やサービス名は全てそれぞれの所有者に属する商標または登録商標です。


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