Радиационно-стойкий DC/DC-преобразователь с выходным напряжением 3,3 В и мощностью 66 Вт

Компания ECRI Microelectronics (East China Research Institute of Microelectronics), входящая в Китайскую корпорацию электронных технологий (China Electronics Technology Group Corporation — CETC), расширила серию радиационно-стойких модулей серии HDCD/(20-50) моделью с выходным напряжением 3,3 В и выходным током 20 A (выходная мощность 66 Вт).

Предлагаемый гибридно-плёночный преобразователь напряжения HDCD/(20-50)-3R3-66/SP MbCR выполнен в корпусе с горизонтальным расположением выводов для объёмного монтажа.

В основе модуля однотактная прямоходовая структура. Для регулирования напряжения используется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с постоянной рабочей частотой 400 кГц (350-500 кГц) и обратной связью по напряжению. Специализированная радиационно-стойкая микросхема ШИМ-контроллера осуществляет возбуждение, управление и защиту преобразователя. Для гальванической развязки в контуре формирования сигнала цепи обратной связи используется трансформатор, что позволяет значительно повысить уровень стойкости узла обратной связи и импульсного стабилизатора напряжения в целом к ионизирующим излучениям космического пространства.

Для обеспечения работы в составе электронной аппаратуры модуль снабжен сервисными функциями: защита от короткого замыкания и пониженного напряжения на входе, дистанционное включение/выключение (по первичной и вторичной цепи), равномерное распределение тока нагрузки между включенными параллельно модулями, синхронизация частоты преобразования внешним синхросигналом, формирование выходного сигнала синхронизации. Эта функция позволяет синхронизировать рабочую частоту преобразователей с желаемой для конкретного применения частотой от 400 до 500 кГц. При этом устраняются частоты биений, создаваемые несколькими модулями, подключенными к одной шине. Для исключения влияния падения напряжения на проводниках, соединяющих выходные контакты преобразователя с нагрузкой, возможно применение внешней обратной связи.

За счёт использования параллельного включения можно увеличить мощность, повысить надёжность аппаратуры, используя принципы резервирования отдельных модулей преобразователей напряжения. Включать параллельно допускается до трех модулей.

Для снижения уровня высокочастотных электромагнитных помех на входных линиях преобразователя применяется внутренний двухзвенный LC-фильтр, а для дополнительного подавления помех на входных подводящих проводниках рекомендуется применять внешний фильтр HFE/(20-50)100-461-500 с вносимым затуханием 40 дБ на частоте 1 МГц.

Основные характеристики гибридно-плёночного радиационно-стойкого DC/DC-преобразователя HDCD/(20-50)-3R3-66/SP:

• Диапазон входного напряжения: 20…50 В, номинальные напряжения 28 и 42В;
• Выходное напряжение 3,3 В; ток нагрузки 20А;
• КПД 80%;
• Входные, выходные цепи и корпус изолированы друг от друга;
• Электрическая прочность изоляции 1000 В;
• Фиксированная рабочая частота преобразования от 350 до 500 кГц, типовое значение 400 кГц;
• Среднее время наработки до отказа — MTBF (Mean Time Between Failure) 1,5 ×10⁶ ч, рассчитанное для условий применения на орбитальном участке полёта при температуре корпуса +25°C;
• Обширный набор сервисных функций;
• Уровень ионизационной дозовой стойкости 100 крад (Si), уровень чувствительности к одиночным ядерным частицам с ЛПЭ 75 МэВ∙ см²/мг;
• Диапазон рабочей температуры от – 55 до +125ºC (по основанию корпуса);
• Диапазон температуры хранения от – 65 до +150ºC;
• Габаритные размеры 76,7×38,6×10,16 мм;
• Вес 95 г;
• Назначение: применение в бортовой аппаратуре спутников для геостационарных орбит, автоматических научно-исследовательских станциях дальнего космоса и коммуникационных космических системах.