Şirket Blog About Infineon LEO Uzay Elektroniği Tasarımları Çözümleri: NewSpace Bellek, Radyasyona Dayanıklı Güç

Infineon LEO Uzay Elektroniği Tasarımları Çözümleri: Yeni Uzay Belleği, Radyasyona Dayanıklı Güç

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.elektronik bileşenlerin küresel çapta tanınan yetkili bağımsız bir distribütörüdür. 2 milyondan fazla SKU stoğu, orijinal ürün garantisi ve verimli teslimat yetenekleri ile elektronik sektöründeki müşterilere elektronik bileşen tedarik hizmetleri sunmaktayız. Müşterilerimizin ürün geliştirme ve seri üretim süreçlerini hızlandırmalarına yardımcı olmak için maliyet etkinliğini teknik uyumlulukla dengeliyoruz.

Tedarik Avantajları

1. Orijinal Ürünler, Güvenilir Kalite: Tüm ürünler doğrudan orijinal üreticilerden temin edilmektedir. Tedarik kanallarımız üzerinde sıkı bir kontrol sağlıyoruz ve her çip titiz kalite testlerinden geçmektedir. Müşterilerimizin ürünlerinin kararlı çalışmasını sağlamak ve size tam bir gönül rahatlığı sunmak için yenilenmiş veya gevşek yeni ürünleri kesinlikle hariç tutuyoruz.

2. Bol Stok ve Hızlı Sevkiyat: Kapsamlı stok kaynaklarından ve iyi kurulmuş bir tedarik zinciri sisteminden yararlanarak, Mingjiada Electronics tüm ürün modellerini stokta bulundurmaktadır. Küçük partili numune alımları veya büyük ölçekli seri üretim siparişleri için, acil üretim gereksinimlerini karşılamak üzere hızla yanıt veriyor ve hızlı bir şekilde sevk ediyoruz, böylece ürün Ar-Ge ve seri üretim döngülerini kısaltıyoruz.

3. Mükemmel Fiyat-Performans ve Kapsamlı Hizmetler: Uzun yıllara dayanan sektör deneyimimiz ve güçlü tedarik yeteneklerimizden yararlanarak müşterilerimize oldukça rekabetçi fiyatlar sunuyoruz. Ayrıca, ürün seçimi, teknik danışmanlık ve satış sonrası destek dahil olmak üzere tek duraklı hizmetler sunan özel bir teknik destek ekibimiz bulunmaktadır. Bu ekip, müşterilerin seçim ve uygulama süreçlerindeki çeşitli sorunları çözmelerine yardımcı olmaktadır.

I. LEO Yörünge Elektronik Sistemlerinin Temeli

Radyasyon Tehditleri: Alçak Dünya Yörüngesi (LEO), Toplam İyonlaştırıcı Doz (TID), Tek Olay Kesintileri (SEU) ve Tek Olay Fonksiyonel Kesintileri (SEFI) tetikleyebilen proton ve elektron radyasyonuna maruz kalır, bu da bellek bit hatalarına, güç çipi arızalarına ve sistem çökmelerine yol açar;

Sıkı Güç Tüketimi Kısıtlamaları: Uydu güneş panelleri tarafından sağlanan güç sınırlı olduğundan, bellek ve güç yönetimi bileşenleri yüksek performansı düşük boşta güç tüketimiyle dengelemelidir;

Minyatürleştirme ve Ağırlık Azaltma: PCB alanı CubeSat'larda ve küçük uydularda sınırlıdır, bu da çevre devrelerini basitleştirmek için küçük paketli, düşük pin sayılı bileşenleri destekler;

Maliyet ve Teslimat İkilemi: Büyük takımyıldızlar binlerce uydu gerektirir; yüksek maliyetli seramik paketli havacılık bileşenlerinin büyük ölçekli benimsenmesi pratik değildir, bu da radyasyona dayanıklı plastik kapsüllü çözümler gerektirir;

Geniş Sıcaklık Aralığında Kararlı Çalışma: Yörüngedeki gölgeli ve güneşli alanlar arasındaki büyük sıcaklık farkları göz önüne alındığında, bileşenler -55°C ila +125°C aralığında güvenilir bir şekilde çalışmalıdır.

Infineon'un Yeni Uzay çözümü, güvenilir yerleşik veri depolama sağlamak için radyasyona dayanıklı depolama matrislerini ve kararlı güç dönüşümü ve yük koruması elde etmek için radyasyona dayanıklı güç kaynağı ve dağıtım çözümlerini kullanarak bu zorlukları ele alır, böylece yazılım ve donanımı entegre eden uydu elektroniği için temel bir donanım platformu oluşturur.

II. Infineon Yeni Uzay Radyasyona Dayanıklı Depolama Çözümleri

Infineon'un LEO'ya özel radyasyona dayanıklı depolama ürün serisi üç ana kategoriden oluşur: F-RAM (ferroelektrik bellek), QSPI NOR Flash ve sözde statik RAM (pSRAM). Bunlar, uçucu olmayan günlük depolama, FPGA önyükleme görüntüleri, program aygıt yazılımı ve önbellekler dahil olmak üzere tüm depolama senaryolarını kapsar. RADSTOP™ radyasyona dayanıklı tasarımını içerirler, LEO radyasyon ortamı için optimize edilmiş özelliklere sahiptirler ve hem plastik kapsüllü ticari uzay versiyonlarında hem de yüksek güvenilirlikli seramik havacılık versiyonlarında mevcutturlar.

1. Radyasyona Dayanıklı F-RAM (Ferroelektrik Bellek)

Temsili model: CYEL15B102 serisi (2 Mbit)

Arayüz seçenekleri: İki paket tipinde mevcuttur: SPI seri (SOIC-8) ve paralel arayüz (TSOP II-44);

Radyasyon özellikleri: 50 krad (Si) TID toleransı, doğal olarak mükemmel SEU direnci;

Temel avantajlar: Neredeyse sınırsız okuma/yazma dayanıklılığı, anında uçucu olmayan yazma ve ek bir bataryaya ihtiyaç duymadan güç kaybı durumunda kritik verilerin anında korunması;

Çalışma sıcaklığı: -55°C ila +125°C;

Tipik uygulamalar: Tutum kontrol sensör günlükleri, ham telemetri verileri, hata durumu anlık görüntüleri ve güç kaybı sırasında kritik uydu parametrelerinin korunması.

2. Radyasyona Dayanıklı QSPI NOR Flash

Temsili modeller: CYEL16B256 (256 Mbit), CYEL17B051 (512 Mbit)

Arayüz: 4 telli QSPI, 133 MHz'e kadar, yonga üzerinde yürütmeyi (XIP) destekler;

Radyasyon Özellikleri: 256 Mbit sürümü TID 30 krad (Si); 512 Mbit genişletilmiş sıcaklık sürümü TID 100 krad (Si)'ye kadar;

Temel Özellikler: Binlerce silme/yazma döngüsü; 100 yıla kadar veri saklama süresi;

Tipik uygulamalar: Yerleşik işlemci aygıt yazılımı, FPGA yapılandırma görüntüleri, yerleşik işletim sistemleri ve uzaktan algılama görev programlarının depolanması.

3. pSRAM (Sözde Statik Rastgele Erişim Belleği)

256 Mbit ila 512 Mbit arasında yoğunluklar, düşük maliyetli yüksek hızlı bir önbellek olarak hizmet eder;

Yerleşik görüntü işleme ve iletişim taban bandı için geçici veri arabellemesi için uygundur;

Bir 'önbellek + program depolama' iki katmanlı depolama mimarisi oluşturmak için Flash ile birleştirilir, ana denetleyici üzerindeki yükü azaltır.

Depolama Sistemi Mimarisi Avantajları

Esnek yapılandırma: F-RAM yüksek frekanslı, küçük hacimli kritik günlükleri işler; NOR Flash büyük kapasiteli aygıt yazılımını depolar; pSRAM yüksek hızlı geçici önbellekleme sağlar;

Paket uyumluluğu: Yeniden akış lehimlemesi için uygun standart endüstriyel paketler, montaj maliyetlerini düşürür;

III. Infineon Yeni Uzay Radyasyona Dayanıklı Güç Kaynağı ve Güç Dağıtım Çözümleri

Uydu güç kaynakları (PMAD güç yönetimi ve dağıtım sistemleri) uzay araçlarının can damarıdır. Infineon'un Yeni Uzay güç ürünleri, beş yıla kadar görev ömrüne sahip LEO uyduları için tasarlanmıştır ve güç dönüşümü, güç dağıtım anahtarları ve kapı sürücülerini içeren kapsamlı bir cihaz portföyü sunar. Seri, radyasyona dayanıklı plastik kapsüllü güç cihazları ve platform güç kaynakları ve çok kanallı yük güç dağıtımı için uygun üst düzey rad-hard havacılık güç IC'leri olarak ayrılmıştır.

1. Radyasyona Dayanıklı Güç MOSFET'leri (CoolMOS™ / OPTIMOS™ platformları)

Paket: Plastik kalıplama gibi TO-252 gibi yüzeye montaj paketleri;

Radyasyon özellikleri: TID 30 krad (Si), 46 MeV·cm²/mg tek olay elektron (SEE) toleransı;

Sıcaklık aralığı: -55°C ila +150°C;

Uygulamalar: DC/DC adım aşağı/adım yukarı dönüştürücüler, batarya şarj/deşarj yönetimi, yük anahtarları.

2. Radyasyona Dayanıklı Kapı Sürücüleri (yeni nesil GaN sürücüleri dahil)

Temsili cihaz: RIC70115 radyasyona dayanıklı GaN HEMT sürücüsü

Si MOS ve GaN (galyum nitrür) cihazlarını sürmeyi destekler, yüksek taraflı ve düşük taraflı topolojilerle uyumludur;

Yerleşik güç kaynaklarının daha yüksek frekanslara ve daha yüksek güç yoğunluğuna doğru evrimini kolaylaştırır, aynı zamanda manyetik bileşenlerin boyutunu azaltır;

Yüksek voltajlı birincil veri yolunu birden çok ikincil güç kaynağına dönüştüren yalıtımlı dönüştürücülerde kullanılır.

3. Akıllı Güç Dağıtım Anahtarları ve Yük Koruması

Çok kanallı radyasyona dayanıklı akıllı güç anahtarları, FPGA'lara, işlemcilere ve RF yüklerine bağımsız güç kaynağı sağlar;

Dahili aşırı akım, aşırı voltaj ve kısa devre koruması; uzaktan açma/kapama kontrolünü destekler; tek olay kesintileri altında yüklere kalıcı hasarı önler;

Yükler için bölgeli güç kaynağı yönetimi sağlar; uydu arızası durumunda kritik olmayan yükleri keserek platformun hayatta kalmasını sağlar.

4. Yük Noktası (PoL) Güç Kaynağı Çözümü

Yerleşik dijital yükler için birden çok düşük voltajlı regüle edilmiş çıkış sağlar, bellek, SoC'ler ve FPGA'lara temiz, düşük gürültülü güç sağlar; yörünge sıcaklığı dalgalanmalarından ve radyasyon kaynaklı voltaj dalgalanmalarından kaynaklanan veri hatası riskini azaltır, böylece depolama sistemlerinin operasyonel kararlılığını artırır.

Güç Kaynağı Çözümünün Temel Değeri

SWaP optimizasyonu: Yüksek frekanslı topolojileri destekler, transformatörlerin ve indüktörlerin boyutunu azaltarak uydu yükünü hafifletir;

Radyasyon dayanıklılığı: Sertleştirilmiş tasarım yoluyla TID sapmasını ve tek olay kilitlenme etkilerini bastırır;

Esnek mimari: 28 V ve 50 V birincil veri yollarına sahip ana akım küçük uydu güç kaynağı sistemleriyle uyumludur.

IV. Entegre Depolama ve Güç Sistemi Tasarımının Avantajları

Infineon'un bellek ve güç cihazları, entegre bir LEO elektronik çözümü oluşturmak üzere ortaklaşa optimize edilmiştir:

Güç dalgalanmalarının bastırılması → Geliştirilmiş depolama güvenilirliği

Özel PoL güç kaynakları, düşük dalgalanmalı voltaj sağlar, uzay ortamındaki geçici voltaj ani yükselmelerini bastırır, böylece bellekteki SEU kaynaklı bit hatası olasılığını azaltır ve yerleşik yazılım hata düzeltme yükünü en aza indirir.

Birleşik Sıcaklık ve Radyasyon Özellikleri

Bellek ve güç cihazlarının sıcaklık aralıkları ve radyasyon derecelendirmeleri uyumludur, bu da sistem güvenilirliği simülasyonunu, radyasyon testlerini ve çözüm değerlendirme süreçlerini basitleştirir.

Basitleştirilmiş Tedarik Zinciri Yönetimi

Tek bir tedarikçi hem çekirdek bellek hem de güç yarı iletkenleri sağlar, bileşen çeşitliliğini azaltır ve sertifikasyon döngülerini kısaltır, bu da takımyıldız projelerinde yüksek hacimli tedarik için uygundur.

Çok Katmanlı Yedeklilik Tasarım Desteği

Birden çok bağımsız güç kaynağı kanalı, çok bölmeli aynalanmış depolama ile birleştirilerek, tek bir güç kaynağı arızasının tüm aygıt yazılımının kaybına yol açmamasını sağlar, böylece uydunun yörüngedeki hata toleransını artırır.

V. Tipik Hedef Uygulama Senaryoları

LEO geniş bant iletişim mega-takımyıldız mikro uyduları ve CubeSat'lar;

Uzay tabanlı IoT alçak dünya yörüngesi uzaktan algılama uyduları;

Navigasyon artırma uyduları ve yörüngedeki test platformları;

Yerleşik yapay zeka yükleri ve optik görüntü işleme birimleri;

Uydu tutum kontrolü ve uydu operasyonları yönetim bilgisayarları.