CAES อ้างสิทธิ์ตัวแปลง DC/DC แบบแยกขั้นตอนเดียวตัวแรก

Update: พฤศจิกายน 11, 2021

CAES อ้างว่าเป็นตัวแปลง DC-DC แบบแยกขั้นตอนเดียวแบบขั้นตอนเดียวตัวแรกของอุตสาหกรรม สำหรับการบรรทุกผ่านดาวเทียมที่มีปริมาณงานสูง คอนเวอร์เตอร์แบบขั้นตอนเดียวเหล่านี้ เมื่อเทียบกับคอนเวอร์เตอร์ DC/DC แบบสองขั้นตอนแบบดั้งเดิม จะเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานจากประมาณ 80% เป็นมากกว่า 90% ในขณะที่ลดขนาด น้ำหนัก และความต้องการพลังงานไปพร้อมกัน

ออกแบบมาเพื่อการใช้งานด้านอวกาศและอวกาศที่มีความน่าเชื่อถือสูง คอนเวอร์เตอร์ 28-V SCD51028xx มีความทนทานต่อการแผ่รังสีรวม 50 krads (Si) คอนเวอร์เตอร์มีน้ำหนัก 50 กรัม และมีจำหน่ายในแพ็คเกจพลังงานปีกนก (2.5L × 1.5W × 0.63H นิ้ว) ซึ่งช่วยให้สามารถติดตั้งบนพื้นผิวและเชื่อมต่อกับแผงระบบอิมพีแดนซ์ต่ำได้ อุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ -40 °C ถึง 125 °C

มีรายงานว่าคอนเวอร์เตอร์ที่ทนทานต่อรังสี 28-V ถือเป็นอุปกรณ์จ่ายไฟแบบขั้นตอนเดียวผ่านดาวเทียมเครื่องแรกที่รวม FET แกลเลียม-ไนไตรด์ (GaN) เทคโนโลยี. อุปกรณ์ที่ใช้ GaN ให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและความถี่ในการสลับ ซึ่งกล่าวกันว่าปรับปรุงเวลาตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงกระแสโหลดเมื่อเปรียบเทียบกับตัวแปลง DC/DC ที่ใช้ซิลิคอน นอกจากนี้ยังสามารถใช้แบบคู่ขนานกับแอปพลิเคชันที่มีกำลังไฟสูงกว่าได้อีกด้วย

“สวิตช์ไฟแบบสองขั้นตอนต้องใช้ตัวแปลงสองตัว ทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและมีราคาแพงกว่า พวกเขายังมีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าโดยเนื้อแท้ในการที่ประสิทธิภาพพลังงานของพวกเขาลดลงในแต่ละขั้นตอนการแปลง” Mike Elias รองประธานอาวุโสและผู้จัดการทั่วไปแผนก Space Systems, CAES กล่าวในแถลงการณ์ “ตัวแปลงแบบขั้นตอนเดียวของเราให้เอาท์พุตบัสต่อโหลดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในอุตสาหกรรม ในขณะที่เปิดประตูเพิ่มเติมสำหรับ GaN ในการใช้งานพื้นที่”

ด้วยการแปลงพลังงานจากบัสบัสไปยังจุดที่โหลดโดยตรง คอนเวอร์เตอร์แบบขั้นตอนเดียวจะทำงานภายใต้ความคลาดเคลื่อนของแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ประมวลผลระดับแนวหน้า CAES กล่าว ซึ่งรวมถึง ASIC และ FPGA ระดับลึกซึ่งใช้ใน payloads ที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ ซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ในวงโคจรเพื่อยืดอายุภารกิจของแอพพลิเคชั่นอวกาศ

ตัวแปลงที่ใช้ GaN เป็นไปตามระเบียบข้อบังคับการบริหารการส่งออกของกระทรวงพาณิชย์ของสหรัฐอเมริกา (EAR99) และมีจำหน่ายทั่วโลก อุปกรณ์เหล่านี้นำเสนอโซลูชันการแปลงกำลังไฟฟ้าที่ผ่านการทดสอบอย่างสมบูรณ์