Interpoint SMP120: DC/DC-модули 40 Вт для космоса

17.09.2020 |
31

Американская компания Crane Aerospace & Electronics начала серийное производство серии радиационно-стойких изолированных DC/DC-преобразователей номинальной мощностью 40 Вт.

Interpoint SMP120: DC/DC-модули 40 Вт для космоса

SMP120 – новая серия DC/DC-преобразователей для работы от бортовой сети космических аппаратов (КА) напряжением 100/120 В постоянного тока.

Характеристики серии были заявлены в прошлом году (см. статью “DC/DC-перетворювачі високої надійності, нове покоління”, CHIP News Україна, №8`2019). На вход SMP120 подается от 80 до 160 В, модули способны выдерживать импульсы напряжения 180 В длительностью до 100 мс. В данный момент доступны для заказа одноканальные модули с выходным напряжением 5 и 28 В, в перспективе ожидаются одноканальные модули на 12 и 15 В, двухканальные – на ±5, ±12 и ±15 В.

Преобразователи выпускаются в исполнениях Class H и Class K согласно требованиям MIL-PRF-38534 с уровнями радиационной стойкости L (суммарная накопленная доза 50 крад) и R (суммарная накопленная доза 100 крад). Испытания на предельно накопленную дозу выполняются как при высокой интенсивности облучения 50…300 рад (в кремнии)/сек, так и облучением низкой интенсивности 10 мрад (в кремнии)/сек для определения эффекта восприимчивости к длительному воздействию низкой мощности дозы (Enhanced Low Dose Rate Sensitivity — ELDRS).

Стойкость к воздействиям одиночных заряженных частиц по эффекту отказов SEB (Single Event Burnout — пробой истоковой области в мощных MOSFET) составляет 43 МэВ∙см2 /мг; 43 МэВ∙см2 /мг по эффекту отказов SEL (Single Event Latch-up — тиристорный эффект); 43 МэВ∙см2 /мг по эффекту отказов SET (Single Event Transient — переходная ионизационная реакция в виде импульсов напряжения в выходных цепях). Испытания на стойкость к одиночным сбоям и катастрофическим отказам выполняются с использованием целого спектра воздействующих частиц с набором характеристик линейных потерь энергии (ЛПЭ).

Модули способны работать в условиях воздействия неблагоприятных факторов внешней среды на борту космических аппаратов, таких как вибрационная нагрузка, линейные перегрузки, механических удары, низкое давление газовой среды, повышенная влажность. Диапазон рабочей температуры от -55 до +125 ˚C.

Функционал SMP120 включает дистанционное включение/отключение, синхронизацию преобразования внешним сигналом, подстройку выходного напряжения (±10%), защиты от короткого замыкания нагрузки, пониженного входного напряжения и перенапряжения на выходе, ограничение пускового тока. Магнитная обратная связь нивелирует недостатки применения оптопар.

Особо необходимо отметить наличие встроенного на входе ограничителя пускового тока, который весьма полезен в системах электропитания бортовой электронной аппаратуры, первичный источник электропитания которых (например, аккумуляторная батарея) ограничен по мощности и не допускает бросков потребляемого тока.

Модули серии SMP120 выполнены по прямоходовой схеме с хорошо отработанным методом ШИМ-регулирования на постоянной частоте преобразования 500 кГц. Топология с токовым управлением обеспечивает высокий уровень подавления пульсаций тока на входе и выходе. Применение на входе двухзвенного демпфированного LC-фильтра уменьшает пульсации входного тока. Демпфирование фильтра уменьшает выбросы напряжения на резонансных частотах для минимизации воздействия напряжения на элементы фильтра и силовые компоненты. Демпфирование также служит для уменьшения взаимосвязи выходного импеданса фильтра с отрицательным входным импедансом DC/DC-преобразователя.

Модули SMP120 выпускаются в герметичных стальных корпусах 76,2×58,42×12,22 мм.

Радиационно-стойкие преобразователи напряжения Interpoint широко используются во многих космических программах, включая Mars Rover, Cygnus, Aquarius, Dawn, ГЛОНАСС, на МКС и во многих других.

Поставка модулей серии SMP120 осуществляется на основании EAR99 без оформления лицензии на экспорт. Стандартный срок поставки модулей составляет 29-32 недели.

За консультациями по применению современных источников питания в системах различного назначения обращайтесь в отдел электронных компонентов научно-производственной фирмы VD MAIS – официального дистрибьютора продукции Crane Aerospace & Electronics в Украине.