Siemens Aerospace setzt auf Analog Devices

Das PowerSCOE-System ist eine Schaltungslösung, welche im Fehlerfall die Stromversorgung eines Satelliten innerhalb weniger Mikrosekunden abschaltet und so wertvolle Energie von mehreren Kilowatt einspart. Das Energieversorgungssystem von Satelliten ist deshalb so systemrelevant, weil jede Fehlfunktion den Flugkörper ernsthaft beschädigen und die komplette Raumfahrtmission zunichte machen kann. “Da jeder Kanal einen Analogeingang sowie einen digitalen und analogen Ausgang enthält bestand die schwierigste Aufgabe darin, sicherzustellen, dass alle über 100 Kanäle individuell voneinander isoliert sind,” sagt Alfred Fuchs, PowerSCOE Projektmanager, Siemens Aerospace. “Mit über 100 analogen und digitalen I/Os überstieg die Kanaldichte auf der Leiterplatte die Möglichkeiten herkömmlicher Optokoppler und DC/DC-Wandler. Die hochintegrierten iCoupler-Digitalisolatoren von Analog Devices haben sich bei der Entwicklung unseres PowerSCOE-Schutzsystems der nächsten Generation als unverzichtbare Bauteile erwiesen.” Die Digitalisolatoren von Analog Devices mit integrierten, isolierten isoPower-DC/DC-Wandlern basieren auf der proprietären iCoupler-Technologie des Unternehmens. Die integrierten DC/DC-Wandler der Isolatoren liefern bis zu 500mW isolierte Leistung und geregelte 5,0V Ausgansspannung bei 5,0V Eingangsspannung, oder 3,3V bei einer Eingangsspannung von 3,3V bis 5,0V. Bei der iCoupler-Technologie werden Chip-Transformatoren verwendet, um vier Kanäle für Logiksignale sowie die Stromversorgung zu isolieren. Damit sind keine separaten, isolierten DC/DC-Wandler in Entwicklungen mit galavanischer Trennung und geringem Stromverbrauch erforderlich. Als Ergebnis benötigen Anwender weniger Bauteile sowie kleinere Formfaktoren. Ferner lassen sich so Isolationslösungen realisieren, welche kosteneffizienter als optokopplerbasierte und diskrete Lösungen sind. “Indem sie 500mW isolierte Leistung in einem kleinen SMD-Gehäuse liefern, lassen sich mit iCoupler-Digitalisolatoren anspruchsvolle Messtechnikaufgaben lösen. So konnte Siemens mehr galvanisch getrennte Kanäle in platzkritischen Systemen zu niedrigeren Kosten unterbringen,” sagt David Krakauer, Product Line Manager, Analog Devices. “Durch den Einsatz unserer hochintegrierten Digitalisolatoren konnten die Entwickler von Siemens Aerospace in einem Steuerungsmodul mehr isolierte Datenports unterbringen und die Abmessungen beibehalten. Und das, obwohl jeder Port seine eigene isolierte Stromversorgung braucht. Auf dem PowerSCOE-Schutzboard befinden sich 170 iCoupler-Bauteile. Mit Alternativen wie Optokoppler und separate, isolierte DC/DC-Wandler wäre das Steuerungsmodul wesentlich größer geworden als die aktuellen Abmessungen von 380mm x 470mm.”