Радиационно-стойкие силовые компоненты Infineon обеспечивают питание космического телескопа NASA «Роман»

Репортаж от Wedoany，Радиационно-стойкие HiRel силовые полупроводники компании Infineon Technologies отправились в космос на борту космического телескопа имени Нэнси Грейс Роман (Nancy Grace Roman Space Telescope) Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). Телескоп был запущен с космодрома Кеннеди (Kennedy Space Center) во Флориде и направляется ко второй точке Лагранжа системы Солнце–Земля (L2), расположенной на расстоянии более 1,5 миллиона километров от Земли. Стабильные гравитационные условия в точке L2 и широкое беспрепятственное поле обзора обеспечат поддержку программы астрофизических исследований телескопа.

В космическом пространстве за пределами защитного магнитного поля Земли присутствуют высокоэнергетичные частицы, которые могут привести к ухудшению электрических характеристик полупроводниковых приборов и даже вызвать их необратимое повреждение или полный отказ. Радиационно-стойкая продукция Infineon не полагается исключительно на внешние средства экранирования, а проектируется с учётом устойчивости к радиации на уровне архитектуры приборов, что позволяет выдерживать такие условия эксплуатации.

Данная миссия продолжает многолетнее участие Infineon в области космической электроники, начавшееся ещё в 1970-х годах. Компания поставила радиационно-стойкие компоненты для сотен космических миссий, включая навигационные спутники, Международную космическую станцию (International Space Station) и программу NASA «Артемида» (Artemis); суммарная наработка этих компонентов за пределами Земли превышает 20 миллиардов километров.

Используемые в космическом телескопе «Роман» приборы HiRel включают радиационно-стойкие силовые полупроводники, соответствующие требованиям MIL-PRF, и прошли характеризацию по суммарной поглощённой дозе (TID) и эффектам одиночных частиц (SEE). Соответствующие спецификации и результаты характеризации обеспечивают электрические и надёжностные запасы, необходимые для длительной эксплуатации телескопа в точке L2.

Ожидается, что телескоп будет ежедневно передавать около 1,4 терабайта необработанных научных данных на наземные станции, расположенные в Нью-Мексико, Австралии и Японии. Поддержание стабильного электропитания научных приборов, бортовой электроники обработки данных и систем связи имеет решающее значение для сохранения такой пропускной способности на протяжении всего срока миссии.

Портфель продуктов HiRel компании Infineon охватывает радиационно-стойкие кремниевые силовые МОП-транзисторы, транзисторы на основе нитрида галлия (GaN), драйверы затворов, твердотельные реле и диоды; его инфраструктурную поддержку обеспечивают собственное производство, радиационные испытания и долгосрочная доступность продукции. Одним из ключевых компонентов является GaN-транзистор класса JANS на 100 В, который производится на собственных мощностях Infineon и сертифицирован по стандарту MIL-PRF-19500.

Технология GaN позволяет снизить потери при переключении, одновременно обеспечивая более высокие частоты переключения и плотность мощности. При применении в системах электропитания космических аппаратов эти характеристики позволяют уменьшить потребность в магнитных компонентах, способствуя снижению массы и габаритов системы; для космических миссий, где масса и объём подвержены жёстким ограничениям, эти параметры являются важными проектными соображениями.