Blog dell'azienda Fornitura di soluzioni di progettazione elettronica spaziale LEO Infineon: memoria NewSpace, alimentazione resistente alle radiazioni

Supply Infineon LEO Space Electronics Designs Solutions: NewSpace Memory, Potenza tollerante alle radiazioni

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.è un distributore indipendente autorizzato di componenti elettronici di fama mondiale, con uno stock di oltre 2 milioni di SKU, garanzia di prodotti genuini e capacità di consegna efficiente,Forniamo servizi di fornitura di componenti elettronici a clienti del settore elettronicoConciliamo la convenienza con la compatibilità tecnica per aiutare i nostri clienti ad accelerare lo sviluppo dei prodotti e i processi di produzione di massa.

Vantaggi di approvvigionamento

1. Prodotti originali, qualità affidabile: tutti i prodotti sono provenienti direttamente dai produttori originali.e ogni chip subisce rigorosi test di qualitàNoi escludiamo rigorosamente i prodotti rinnovati o nuovi per garantire il funzionamento stabile dei prodotti dei nostri clienti, dandoti completa tranquillità.

2. Ampia scorta e spedizione rapida: basandosi su estese risorse di scorta e un sistema di supply chain ben consolidato, Mingjiada Electronics mantiene lo stock della gamma completa di modelli di prodotti.Sia per acquisti di campioni di piccoli lotti che per ordini di produzione di massa su larga scala, rispondiamo rapidamente e spediamo prontamente per soddisfare le esigenze di produzione urgenti, accorciando così i cicli di ricerca e sviluppo del prodotto e di produzione di massa.

3. Ottimo rapporto qualità/prezzo e servizi completi: basandoci su molti anni di esperienza nel settore e su forti capacità di approvvigionamento, offriamo ai nostri clienti prezzi altamente competitivi.,abbiamo un team di supporto tecnico dedicato che fornisce servizi one-stop, tra cui selezione dei prodotti, consulenza tecnica e assistenza post-vendita,assistere i clienti nella risoluzione di vari problemi durante i processi di selezione e di domanda.

I. Corpo dei sistemi elettronici orbitali LEO

minacce da radiazioni: l'orbita terrestre bassa (LEO) è soggetta a radiazioni di protoni ed elettroni, che possono innescare una dose totale di ionizzazione (TID),Interruzioni funzionali di singolo evento (SEU) e interruzioni di singolo evento (SEFI), che porta a cambiamenti di bit di memoria, malfunzionamenti dei chip di alimentazione e crash del sistema;

Restrizioni rigorose sul consumo di energia: poiché l'energia fornita dai pannelli solari satellitari è limitata,i componenti di gestione della memoria e dell'energia devono bilanciare elevate prestazioni con basso consumo di energia in silenzio;;

Miniaturizzazione e riduzione del peso: lo spazio dei PCB è limitato sui CubeSat e sui piccoli satelliti, favorendo componenti di piccolo pacchetto e con basso numero di pin per semplificare i circuiti periferici;

Dilemma costo/consegna: le costellazioni massicce richiedono migliaia di satelliti; l'adozione su larga scala di componenti aerospaziali costosi confezionati in ceramica è impraticabile,che richiedono soluzioni in plastica incapsulate resistenti alle radiazioni;

Funzionamento stabile in un'ampia gamma di temperature: date le vaste differenze di temperatura tra le zone in ombra e quelle illuminate dal sole in orbita,i componenti devono funzionare in modo affidabile all'interno dell'intervallo da -55°C a +125°C;.

La soluzione NewSpace di Infineon affronta queste sfide utilizzando matrici di archiviazione resistenti alle radiazioni per garantire un'affidabile archiviazione dei dati a bordo,e soluzioni di alimentazione e distribuzione resistenti alle radiazioni per ottenere una conversione stabile della potenza e una protezione del carico, formando così una piattaforma hardware fondamentale per l'elettronica satellitare che integra software e hardware.

II. Soluzioni di stoccaggio a resistenza alle radiazioni di Infineon NewSpace

La linea di prodotti per lo storage resistente alle radiazioni specifica LEO di Infineon comprende tre categorie principali: F-RAM (memoria ferroelettrica), QSPI NOR Flash e RAM pseudo-statica (pSRAM).Queste coprono tutti gli scenari di stoccaggio, compresi lo storage di log non volatile, le immagini di avvio FPGA, il firmware del programma e le cache. incorporano un design resistente alle radiazioni RADSTOPTM,con caratteristiche ottimizzate per l'ambiente di radiazione LEO, e sono disponibili sia nelle versioni spaziali commerciali in plastica incapsulate che nelle versioni aerospaziali in ceramica ad alta affidabilità.

1. F-RAM (memoria ferroelettrica) resistente alle radiazioni

Modello rappresentativo: serie CYEL15B102 (2 Mbit)

Opzioni di interfaccia: disponibile in due tipi di pacchetti: SPI seriale (SOIC-8) e interfaccia parallela (TSOP II-44);

Specificativi di radiazione: tolleranza TID di 50 krad (Si), con intrinsecamente eccellente resistenza SEU;

Vantaggi principali: resistenza a lettura/scrittura praticamente illimitata, scrittura istantanea non volatile e conservazione immediata dei dati critici in caso di perdita di potenza senza la necessità di una batteria aggiuntiva;

Temperatura di funzionamento: da -55°C a +125°C;

Applicazioni tipiche: registri dei sensori di controllo dell'atteggiamento, dati di telemetria grezzi, istantanei dello stato del guasto e conservazione di parametri critici del satellite durante la perdita di potenza.

2. QSPI resistente alle radiazioni o flash

Modelli rappresentativi: CYEL16B256 (256 Mbit), CYEL17B051 (512 Mbit)

Interfaccia: QSPI a 4 fili, fino a 133 MHz, supporta l'esecuzione su chip (XIP);

Specificativi di radiazione: versione 256 Mbit TID 30 krad (Si); versione 512 Mbit TID a temperatura estesa fino a 100 krad (Si);

Caratteristiche chiave: migliaia di cicli di cancellazione/scrittura; periodo di conservazione dei dati fino a 100 anni;

Applicazioni tipiche: firmware del processore di bordo, immagini di configurazione FPGA, sistemi operativi di bordo e memorizzazione dei programmi di missione di telerilevamento.

3. pSRAM (memoria pseudostatica a accesso casuale)

Densità compresa tra 256 Mbit e 512 Mbit, che funge da cache ad alta velocità a basso costo;

adatti all'elaborazione di immagini di bordo e al buffering temporaneo dei dati per la banda base di comunicazione;

Combinato con Flash per formare un'architettura di archiviazione a due livelli, riducendo il carico sul controller principale.

Vantaggi dell'architettura del sistema di archiviazione

Configurazione flessibile: F-RAM gestisce log critici ad alta frequenza e di piccolo volume; NOR Flash memorizza firmware di grande capacità; pSRAM fornisce cache temporanea ad alta velocità;

Compatibilità del pacchetto: pacchetti industriali standard, adatti alla saldatura a reflusso, riducendo i costi di assemblaggio;

III. Soluzioni per l'alimentazione e la distribuzione dell'energia a resistenza alle radiazioni di Infineon NewSpace

Le sorgenti di alimentazione satellitare (sistemi di gestione e distribuzione dell'energia PMAD) sono la linea di salvezza dei veicoli spaziali.I prodotti di potenza NewSpace di Infineon sono progettati per satelliti LEO con durata di missione fino a cinque anni, che offre un portafoglio completo di dispositivi comprendenti conversione di potenza, interruttori di distribuzione di potenza e driver di cancello.La gamma è suddivisa in dispositivi di alimentazione in plastica incapsulati resistenti alle radiazioni e IC di alimentazione aerospaziale rad-hard di fascia alta, adatto per alimentatori di piattaforma e distribuzione di potenza per carico utile multicanale.

1. MOSFET di potenza resistenti alle radiazioni (piattaforme CoolMOSTM / OPTIMOSTM)

Imballaggio: imballaggi da montare in superficie come il TO-252 in plastica;

Specifiche di radiazione: TID 30 krad (Si), tolleranza elettronica a singolo evento (SEE) di 46 MeV·cm2/mg;

Intervallo di temperatura: da -55°C a +150°C;

Applicazioni: convertitori di corrente continua/continua, gestione di carica/scarica delle batterie, interruttori di carico.

2. Guidatori di cancello resistenti alle radiazioni (compresi i guidatori GaN di nuova generazione)

Dispositivo rappresentativo: RIC70115 driver HEMT GaN resistente alle radiazioni

Supporta la guida di dispositivi Si MOS e GaN (nitruro di gallio), compatibili con topologie a lato alto e a lato basso;

agevola l'evoluzione delle sorgenti di alimentazione di bordo verso frequenze più elevate e densità di potenza più elevata, riducendo al contempo le dimensioni dei componenti magnetici;

Utilizzato in convertitori isolati che trasformano il bus primario ad alta tensione a bordo in più alimentatori secondari.

3. Interruttori di distribuzione di energia intelligenti e protezione del carico

Interruttori di alimentazione intelligenti multicanale resistenti alle radiazioni, che forniscono un'alimentazione indipendente a FPGA, processori e carichi utili RF;

Protezione integrata da sovra corrente, sovra tensione e cortocircuito; supporta il controllo remoto di accensione/spena; previene danni prolungati ai carichi in caso di interruzioni singole;

Permette la gestione della fornitura di potenza per carichi utili; interrompe i carichi non critici in caso di guasto del satellite per garantire la sopravvivenza della piattaforma.

4. Soluzione di alimentazione a punto carico (PoL)

Fornisce più uscite regolate a bassa tensione per carichi digitali di bordo, fornendo una potenza pulita e a basso rumore alla memoria, ai SoC e agli FPGA;riduce il rischio di errori di dati causati da fluttuazioni di temperatura orbitale e disturbi di tensione indotti da radiazioni, migliorando così la stabilità operativa dei sistemi di stoccaggio.

Valore fondamentale della soluzione di alimentazione

SWaP ottimizzazione: supporta topologie ad alta frequenza, riducendo le dimensioni dei trasformatori e degli induttori per alleggerire il carico utile del satellite;

Robustezza alle radiazioni: sopprime la deriva TID e gli effetti di blocco di un singolo evento grazie a una progettazione resistente;

Architettura flessibile: compatibile con i principali sistemi di alimentazione satellitare di piccole dimensioni con bus primari a 28 V e 50 V.

IV. Vantaggi della progettazione del sistema integrato di accumulo e alimentazione

I dispositivi di memoria e di alimentazione di Infineon sono ottimizzati congiuntamente per formare una soluzione elettronica LEO integrata:

Suppressione di disturbi di alimentazione → Miglioramento dell'affidabilità dello stoccaggio

Gli alimentatori PoL dedicati forniscono una tensione a bassa ondulazione, sopprimendo i picchi di tensione transitori nell'ambiente spaziale,riducendo così la probabilità di errori di bit indotti dalla SEU nella memoria e riducendo al minimo le spese generali di correzione degli errori del software di bordo.

Specifiche unificate di temperatura e radiazione

Gli intervalli di temperatura e le radiazioni dei dispositivi di memoria e di alimentazione sono allineati, semplificando la simulazione dell'affidabilità del sistema, i test di irradiazione e i processi di valutazione della soluzione.

Gestione semplificata della catena di approvvigionamento

Un unico fornitore fornisce sia la memoria di base che i semiconduttori di potenza, riducendo la varietà dei componenti e accorciando i cicli di certificazione,rendendolo adatto per l'approvvigionamento di grandi volumi nei progetti di costellazione.

Supporto per la progettazione di ridondanze a più livelli

I canali di alimentazione indipendenti multipli combinati con lo storage mirrored multi-partition garantiscono che un singolo guasto dell'alimentazione non comporti la perdita di tutto il firmware,aumentando così la tolleranza di errore dei satelliti in orbita.

V. Scenari tipici di applicazione mirata

Microsatelliti e CubeSats di comunicazione a banda larga in mega-costellazione LEO;

satelliti di telerilevamento IoT in orbita terrestre bassa basati sullo spazio;

satelliti di amplificazione della navigazione e piattaforme di prova in orbita;

carichi utili di IA a bordo e unità di elaborazione di immagini ottiche;

Computer di controllo dell'atteggiamento e di gestione delle operazioni satellitari.