Renesas Electronics Corporation ha anunciado un diseño de referencia completo preparado para el espacio para el sistema en chip (SoC) adaptable AMD Versal™ XQRVC1902. Desarrollado en colaboración con AMD, el diseño de referencia ISLVERSALDEMO2Z integra componentes clave endurecidos contra la radiación para la gestión de energía, incluyendo cuatro productos nuevos y recientemente lanzados en un diseño ultracompacto.

Estos circuitos integrados de la marca Intersil se han diseñado específicamente para soportar una amplia gama de raíles de alimentación destinados a los sistemas de aviónica espacial de última generación que exigen tolerancias de tensión muy ajustadas, corrientes elevadas y una conversión de potencia eficiente, a la vez que resisten las duras condiciones del espacio.

A medida que disminuyen las tensiones del núcleo y aumentan las corrientes de las FPGA y los ASIC, resulta más difícil cumplir los estrictos requisitos de alimentación de estos dispositivos para garantizar que funcionen sin errores. Esto es especialmente crítico en las misiones espaciales, donde la disponibilidad de energía es limitada y los sistemas están expuestos a temperaturas y radiaciones extremas durante un largo periodo de tiempo.

Para hacer frente a estos retos, Renesas ha colaborado con AMD en el desarrollo de una solución completa de gestión de energía para la plataforma AMD Versal. El Versal Adaptive SoC es una plataforma de computación de grado espacial líder en la industria que ofrece tolerancia total a la radiación, inferencia acelerada de IA y rendimiento de procesamiento de señales de gran ancho de banda. El ISLVERSALDEMO2Z genera cada uno de los raíles de alimentación utilizados por la plataforma Versal, incluida una fuente de tensión de núcleo de 0,80 V que puede suministrar hasta 140 A (amperios) de corriente.

"A medida que aumenta el número de lanzamientos de satélites y naves espaciales, las plataformas informáticas de alto rendimiento, como el SoC Versal Adaptive, son cada vez más frecuentes y requieren nuevas soluciones de alimentación", afirma Chris Stephens, vicepresidente y director general de la división HiRel de Renesas. "Nuestro nuevo diseño de referencia ha sido meticulosamente diseñado para satisfacer las rigurosas exigencias de las operaciones en el espacio, al tiempo que integra todos los componentes esenciales en un espacio muy reducido. Es una solución llave en mano ideal para la gestión de potencia del SoC Versal Adaptive."

"La gestión de energía para plataformas digitales de alto rendimiento como nuestros SoCs adaptables de grado espacial AMD XQRVC1902 Versal no puede darse por sentada, especialmente cuando se utilizan en el duro entorno del espacio", dijo Minal Sawant, director senior de Mercado Vertical Aeroespacial y Defensa de AMD. "La combinación de nuestro SoC de grado espacial Versal tolerante a la radiación y la solución de alimentación ISLVERSALDEMO2Z de Renesas proporciona a nuestros clientes la precisión, eficiencia y fiabilidad que son primordiales para la ejecución exitosa de las misiones espaciales."

El nuevo diseño de referencia de Renesas viene con una serie de dispositivos de gestión de potencia que han sido probados y verificados para soportar la exposición a altos niveles de radiación. Entre ellos se incluyen controladores de modulación por ancho de pulsos (PWM), controladores de medio puente FET de GaN, reguladores de punto de carga (POL), interruptores de potencia y habilitación, y secuenciadores de potencia. Los dispositivos se presentan en encapsulados de tamaño reducido, de modo que los componentes principales del carril de alimentación sólo ocupan 104 centímetros cuadrados de superficie de placa, aproximadamente el equivalente a dos tarjetas de visita.

Además, ISLVERSALDEMO2Z incluye todos los archivos de diseño que los clientes necesitan para una rápida integración en sus sistemas, como esquemas, listas de materiales y archivos Gerber de PCB.

Características principales de los nuevos productos

Controlador PWM de doble salida Rad-Hard ISL73847SEH 
Controlador buck síncrono
Monofásico o bifásico
Rango de tensión de entrada de 4,5 V a 19 V
Tensión de salida tan baja como VREF 0,6V+/- 0,67% (temperatura, radiación y vida útil)
Detección remota diferencial de la tensión de salida
Tolerancia a la radiación, LDR (0,01 rad(Si)/s): 75krad(Si)
Rango de funcionamiento: -55 °C a +125 °C

Controladores de medio puente Gan FET dedicados del mundo para aplicaciones espaciales ISL73041SEH e ISL71441M
Interfaces con el controlador buck síncrono ISL73847SEH
Accionamiento de puerta programable, 4,5 V a 5,5 V
Comunicaciones bidireccionales con ISL73847SEH para sincronización de arranque y detección de fallos.
Retardos de propagación rápidos y altamente adaptados entre los controladores de lado alto y bajo
Amplio rango de tensión de entrada VDD, hasta 13,2 V
El mejor rendimiento de su clase en efectos de evento único (SEE)
Disponible en encapsulado cerámico (ISL73041SEH) o de plástico (ISL71441M)
Rango de funcionamiento: -55 °C a +125 °C

Regulador Rad-Hard POL ISL73007SEH 
Rango de tensión de entrada de 3 V a 18 V
Compensación de bucle interna o externa
Tensión de referencia del 1% sobre temperatura y radiación
Eficiencia ≥90% de 1A a 3A
La huella más pequeña de la industria en encapsulado plano dual cerámico de 14 conductores
Tolerancia a la radiación, LDR (0,01rad(Si)/s): 75krad(Si)
Rango de funcionamiento: de -55 °C a +125 °C