業界初、低軌道の小型宇宙衛星向けに、放射線に強いプラスチックパッケージを採用したPWMコントローラとGaN FETドライバを発売

~ISL71043M とISL71040M、宇宙関連機器に必須の耐放射線性能と、サイズ、コストを最適化~

2019年04月18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、小型衛星(Smallsat)と打ち上げ機にDC/DC電源を供給する、宇宙産業で初となるプラスチックパッケージの耐放射線PWMコントローラと窒化ガリウム(GaN)FETドライバを発売します。シングルエンドモードPWMコントローラ「ISL71043M」と、ローサイドGaN FETドライバ「ISL71040M」は、衛星バスとペイロードの絶縁型フライバック、ハーフブリッジ、そしてモータ制御ドライバ回路などに最適です。民間の宇宙関連企業は、複数の地球低軌道(low Earth orbit:LEO)プレーンで稼働する大規模コンステレーションを構成する小型衛星の打ち上げを開始しています。こうした低軌道の小型衛星は、高軌道の衛星ほどの耐放射性は必要としないまでも、放射線対策は必須な上、小型、軽量化や低コストが求められます。ルネサスはこれに対し、放射線に強いプラスチックパッケージを採用することで、小型で軽量かつ低コストの耐放射線ラインアップを強化しており、本新製品はその一環となります。

 ISL71043M PWMコントローラは、4mm × 5mmと小型のSOICプラスチックパッケージで、高速信号伝搬と出力スイッチングを可能とし、セラミックパッケージと比較して基板面積は最大3分の1になります。さらに、消費電流は最大5.5mAと極めて少なく、さらに調整可能な動作周波数(最大1MHz)によって効率性が向上するほか、使用するパッシブフィルタコンポーネントをより小さくできます。ISL71043MとISL71040Mは、最大30krads(Si)のトータルドーズ効果 (TID:Total Ionizing Dose Effect) 、およびシングル・イベント効果(SEE)では43MeV•cm2/mgの線エネルギー付与(LET:Linear Energy Transfer)での特性検査を行っています。両デバイスともに、動作温度範囲は-55°C から +125°Cと広範です。

 ISL71040M ローサイドGaN FETドライバは、絶縁型トポロジーおよび昇圧型の構成においてルネサスの耐放射線GaN FETを安全に駆動します。ISL71040Mは4.5Vから13.2Vの供給電力で動作し、 ゲート駆動電圧(VDRV)は4.5Vで、反転入力と非反転入力の両方に対応します。このデバイスでは出力を分割してターンオン速度とターンオフ速度を調整し、高電流のソースおよびシンク能力により高周波数での稼働が可能となっています。ISL71040Mは、全温度範囲、放射線環境下であってもゲート駆動電圧を+3%から-5%に精密に制御することでGaN FETの稼働の信頼性を保証します。またオープン保護回路を搭載することで意図しないスイッチングを防止しています。

 ルネサスのインダストリアルA&P事業部長のPhilip Chesleyは次のように述べています。「ISL71043MとISL71040Mは、ルネサスのGaN FETとデジタル・アイソレータと並び、小型衛星による大規模コンステレーション用にサイズとコストが最適化された電源供給ソリューションです。ルネサスの耐放射線プラスチックパッケージと最先端のIC技術により、地球低軌道において5年間にわたるミッションに対してNew Spaceのお客様が必要とする最適なコストと耐放射線性能を実現します。」

 

SL71043M PWMコントローラの主な特徴

  • 動作電圧範囲9V~13.2V
  • 動作供給電流5.5mA(最大)
  • 電流制限閾値±3%
  • 内蔵1A MOSFET ゲートドライバ
    • 出力負荷1nF時の立ち上がり/立ち下がり時間35ns
  • 1.5MHz帯域幅エラーアンプ

 

ISL71040M ローサイドGaN FETドライバの主な特徴

  • 動作供給電圧4.5V~13.2V
  • 内蔵4.5V安定化ゲート駆動電圧
  • 立ち上がり/立ち下がり時間調整のための独立出力
  • 高電流3A/2.8Aシンクおよびソース能力
    • 出力負荷1nF時の立ち上がり時間4.3ns /立ち下がり時間3.7ns
  • ゲートドライバに内蔵UVLO(低電圧誤動作防止機能)

 

 ISL71043M PWMコントローラとISL71040M GaN FETドライバは、ISL73024SEH 200V GaN FETまたはISL73023SEH 100V GaN FET、およびISL71610Mパッシブ入力デジタル・アイソレータと組み合わせて使用することで、様々なパワーステージを構成できます。

 

供給

 ISL71043M 耐放射線PWMコントローラは8リード4mm x 5mm SOIC パッケージで、ISL71040M 耐放射線ローサイドGaN FETドライバは8リード4mm x 4mm TDFNパッケージで、それぞれ販売中です。

 

ISL71043Mの詳細は、www.renesas.com/products/ISL71043Mをご覧ください。

ISL71040Mの詳細は、www.renesas.com/products/ISL71040Mをご覧ください。

放射線に耐性のあるプラスチックパッケージ製品の紹介ビデオ(英語)は、こちらをご覧ください。
https://www.renesas.com/support/videos/isl71xxx-radiation-tolerant-plastic-package-video.html

 

(注) ルネサスはブランド方針として、軍事・航空宇宙分野向けの製品は、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。

以 上

 

*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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