CAES推出基于GaN的单级隔离式DC/DC 转换器
行家说消息 2021年12月15日，CAES（前身为Cobham Advanced Electronic Solutions）推出了业界首款用于高吞吐量卫星有效载荷的基于GaN 的单级隔离 DC/DC 转换器。新的 SCD51028XXX 产品系列提供业界最高效的电源转换模块，用于实现可重新编程和软件定义的有效载荷。
借助这种新型GaN单级隔离转换器，CAES 将总线电源直接转换到负载点 (POL)，而不是使用多级来获得负载点所需的较低电压。与一般实现约 80% 整体效率的两级转换器不同，CAES 的单级转换器可以利用 GaN 技术在满载和50%负载下提供更高的效率。
“我们创造了一种新的单级转换器，当我们从28V等总线电压到可低至0.8V的负载电压点时，它使我们的效率超过90%，”CAES 首席技术官Dave Young 说。
“我们很高兴该产品将支持更小的系统。我们的产品只有 3 英寸宽、2 英寸长，因此它甚至可以安装在最小的 LEO 卫星中，而且我们将能够获得比过去更高的功率转换效率，”Dave Young 说。
这是一款隔离式降压稳压器，专为耐辐射而设计。它为 LEO 星座和更大的卫星提供了一种经济实惠的解决方案，可以执行不同负载点所需的低功率转换。
氮化镓提供比硅更优越的特性，不仅因为它的高开关频率和低 RDS(ON)，还因为它天生具有抗辐射能力，这意味着它可以承受外太空等辐射环境。
“尽管航天工业非常保守，但 GaN 的辐射硬度允许我们在太空中使用它。我们可以让我们的转换器以更高的频率进行开关，使磁性、RDS (ON)和占位面积更小，并使芯片更高效”，CAES 电源系统首席架构师 Dan Gonzalez 说。
由于 GaN 对航天工业来说是一种相对较新的材料，因此组件级的筛选非常严格。CAES 的工程师必须证明该设备能够满足空间要求，增加了额外的寿命测试和老化鉴定测试。这些测试大多基于 MIL-PRF-38534 标准（K 类和 H 类），适用于多芯片模块和系统，如电源模块或 DC/DC 转换器。
今天，许多卫星和空间系统都基于 28V 总线电压。然而，CAES 也在向更高的电压（例如100V）推进和发展，以满足来自航天工业的这一日益增长的要求。
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