ЖУРНАЛ СТА 1/2012

диаметру соединительных проводов, ко- торые определяют индуктивность и со- противление соединительных линий, так как низкий импеданс формирова- теля промежуточной шины напряжения сам по себе не может гарантировать приемлемого уровня отрицательного выброса выходного напряжения при импульсном изменении тока нагрузки. З АДАЧИ НА БУДУЩЕЕ Габариты, надёжность, стоимость и эффективность всегда были и остаются основными движущими факторами для большинства проектов в области соз- дания космических аппаратов. Эти дви- жущие факторы, как ожидается, со- хранят свою значимость и впредь. Сле- довательно, требованиями для следую- щего поколения гибридных модулей будут уменьшение размеров посред- ством интеграции и повышение эффек- тивности за счёт включения в свой со- став новых и лучше выполненных устройств. Для того чтобы эти требова- ния были реализованы, нужны новые достижения в области разработки ин- тегральных микросхем и силовых MOS- FET, соответствующих космическим приложениям. Должны стать доступ- ными радиационно-стойкие микросхе- мы ШИМ-контроллеров, микросхемы драйверов синхронных выпрямителей и интегральные схемы понижающих стабилизаторов с синхронным выпрям- лением, работающих с более высокими частотами. Для повышения эффектив- ности преобразователей нужны радиа- ционно-стойкие транзисторыMOSFET с низким значением заряда затвора ( Q g ) и более низким значением сопротивле- ния открытого канала ( R DS(ON) ), так как показателем качества управляющего ключа синхронного выпрямителя DC/DC-преобразователя является про- изведение сопротивления открытого канала на заряд переключения – R DS(ON) · Q g . Основная доля потерь мощ- ности прямо пропорциональна имен- но этой величине. Поскольку далеко не все разработки требуют совершенно одинаковых функ- циональных возможностей и уровней мощности, миниатюризация и модуль- ность элементов системы, отвечающих за преобразование напряжения и реа- лизацию соответствующих функций, должны привести к уменьшению раз- меров и стоимости системы в целом, так как пользователь будет применять и оплачивать только требуемые ему эле- менты системы и необходимую выход- ную мощность. Модульный принцип построения систем также сможет обес- печить более низкую стоимость самих отдельных модулей, так как они будут разрабатываться, производиться в боль- ших количествах и тестироваться боль- шими партиями, что в итоге приводит к меньшим затратам. П ЕРСПЕКТИВНЫЕ ИЗДЕЛИЯ Достоинства гибридной технологии – высокая плотность упаковки компо- нентов в бескорпусном исполнении, максимальная согласованность темпе- ратурных коэффициентов расширения всех узлов сборки, минимальное сопро- тивление теплопередачи от всех тепло- нагруженных элементов конструкции к поверхности теплоотвода, минимальное количество внутрисхемных электриче- ских соединений, наивысшая степень герметичности изделия. Эти достоин- ства определяют широкие эксплуата- ционные возможности гибридных пре- образователей напряжения в различных областях применения, а растущая по- требность в устройствах электропита- ния с расширенной функциональ- ностью стимулирует разработку новых, более совершенных моделей преобра- зователей. Далее будут рассмотрены DC/DC- преобразователи, планируемые к вы- пуску компанией International Rectifier в первом квартале 2013 года. Серия LSO DC/DC-преобразователи серии LSO во многом наследуют наиболее удачные решения, воплощённые в устройствах се- рии LS. Они тоже отличаются расширен- ной функциональностью, но сверх того, чем оснащены преобразователи LS, имеют дополнительную функцию защи- ты от превышения напряжения на выхо- де. Преобразователи серии LSO обес- печивают выходную мощность до 30 Вт, характеризуются небольшими размера- ми и массой, наличием на входе встроен- ного помехоподавляющегофильтра и вы- сокой стойкостью к таким дестабилизи- рующим факторам внешней среды, как радиация, предельные температуры, ме- ханический удар и вибрация. На рис. 13 38 СТА 1/2012 ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А www.cta.ru + – 13 1 2 3 5 6 7 8 9 10 12 Output Input Input Return Inhibit Inhibit Return U/V Latch Case Ground Output Return Input Current Telemetry NС +Sense –Sense Output Ajust +8 В +4,4 В +12 В +12 В +5 В +5 В 13 14 15 16 11 4 12 7 10 9 5 6 2 8 1 3 4 11 Условные обозначения: 1 – помехоподавляющий фильтр; 2 – вход защиты от пониженного входного напряжения и дистанционного управления; 3 – формирователь сигнала о выключении; 4 – внутренний источник напряжения; 5 – тактовый генератор; 6 – ШИМ-контроллер; 7 – генератор пило- образного сигнала; 8 – драйвер затвора MOSFET; 9 – устройство выборки/хранения и плав- ного запуска; 10 – защита от перегрузки; 11 – триггер обратной связи; 12 – телеметрия входного тока; 13 – стабилизатор напряжения; 14 – усилитель сигнала ошибки; 15 – источник опорного напряжения; 16 – защита от превышения выходного напряжения. Примечание . Назначение основных выводов преобразователя: Input – вход; Inhibit – включение/выключение; U/V Latch – защёлка, срабатывающая при пониженном уровне напряжения; Case Ground – корпус; Output – выход; Input Current Telemetry – выход телеметрии тока; +Sense/–Sense – внешняя обратная связь (+/–); Output Adjust – регулировка выходного напряжения. Рис. 13. Структурная схема одноканального DC/DC-преобразователя серии LSO © СТА-ПРЕСС