Подразделение компании Infineon Technologies — International Rectifier HiRel Products — представляет 10-ваттные радиационно-стойкий DC/DC-преобразователь DH5001R803R3P, предназначенный для работы в системах электропитания космических аппаратов (КА) с диапазоном напряжения от 26 до 55 В. Модуль создан для применения в условиях воздействия полей ионизирующих излучений космического пространства с которыми сталкиваются спутники на геостационарных орбитах, автоматические научно-исследовательские станции дальнего космоса и коммуникационные космические системы. Основными достоинствами модуля являются небольшие габариты, высокое значение КПД, малый вес и высокая стойкость к воздействию суммарной накопленной дозы радиации, высокоэнергетических протонов и тяжёлых заряженных частиц, и таким воздействующим факторам среды, как предельные температуры, механический удар и вибрационные воздействия.
Преобразователь DH5001R803R3P имеет два выходных канала, каждый из которых стабилизируется независимо. Выходной канал с номинальным напряжением +1,8 В обеспечивает выходную мощность 2,7 Вт; канал с выходным напряжением +3,3 В способен выдавать в нагрузку мощность 5 Вт. Пульсация выходного напряжения по каждому каналу составляет 50 мВ (по двойной амплитуде), при этом ключевая компонента — размах напряжения на частоте работы силовых транзисторов преобразователя, составляет 0,75 мВ (среднеквадратического значение). Преобразователь выполнен по однотактной обратноходовой структуре с фиксированной частотой преобразования (250 кГц) со встроенным на входе помехоподавляющим фильтром, обеспечивающим соответствие требованиям к уровню кондуктивных помех большей части спутниковых шин питания. Дополнительная стабилизация на выходах осуществляется линейными регуляторами. Дистанционное включение и отключение преобразователя осуществляется через командный вывод. Дополнительные выводы обеспечивают также отдельное управление выходами. Эта функция обеспечивает установление последовательности включения выходных каналов в том случае, когда это требуется. При аварийном состоянии нагрузки осуществляется ограничение выходной мощности на уровне 110% от номинального значения. В условиях перегрузка по току преобразователь работает в режиме генератора тока, при этом выходное напряжение снижается ниже номинального значения. Это защищает преобразователь от перегрузки по току и короткого замыкания. Необходимо отметить, что в схемах защиты не применяются компоненты подверженные тиристорным эффектам (защёлка) при воздействии одиночных заряженных частиц: это исключает возможность ложного срабатывания схем защиты при воздействии отдельных тяжёлых заряженных частиц. Защита от пониженного входного напряжения отключает преобразователь когда напряжение сети становится слишком низким для безопасной работы. Преобразователь не запустится пока входное напряжение не повысится до, примерно, 24 В.
Корпус преобразователя выполнен в виде герметичной оболочки из холоднокатаной стали. Габаритные размеры корпуса 45,72 × 35,56 × 10,67 мм, вес гибридной сборки составляет не более 55 г. В конструкции корпуса применяются выводы с медной жилой упрочнённые керамическими уплотнителями, корпус герметизирован шовно-роликовой сваркой. Предлагаются два варианта исполнения корпусов: с прямыми выводами и выводами загнутыми вниз.
В процессе производства осуществляются отбраковочные испытания, определённые документом MIL-PRF-38534 для гибридных изделий Class K (уровень качества Space): термоциклирование, испытания на центрифуге (постоянное ускорение), грубые и тонкие течи (проверка герметичности корпуса) и электротермотренировка.
Технические характеристики радиационно-стойкого DC/DC-преобразователя DH5001R803R3P:
· Суммарная накопленная доза > 100 крад (Si)
· Отсутствие одиночных эффектов от воздействия протонов и тяжёлых ионов при линейных потерях энергии (ЛПЭ) ионов в кремнии более чем 82 МэВ∙см2 /мг
· Небольшой вес < 55 г
· Диапазон входного напряжения 26…55 В
· Выходная мощность до 10 Вт
· Два независимо регулируемых выходных канала: +1,8 и +3,3 В
· Диапазон рабочих – 55…+80˚C
· Электрическая прочность изоляции между первичной и вторичной цепью 100 В (постоянный ток); сопротивление изоляции 100 МОм
· Сервисные функции: блокировка при пониженном входном напряжении, защита от короткого замыкания и перегрузки по току, дистанционное включение/отключение (общее управление и раздельное управление каналами)
· Значение MTBF, рассчитанное согласно MIL-HDBK-217F2 для условий применения в аппаратуре КА на орбитальном участке полёта (SF) при температуре корпуса +35˚C: 100 000 час.
Более подробную информацию см.: http://www.irf.com/product-info/datasheets/hirel/dh50.pdf.
Комментарии