ЖУРНАЛ СТА 3/2013

ходных состояний. Для испытаний при- менялись ионы Xe, Ta и Au. При этом выдерживалась комнатная температура. Испытания проводились при входном напряжении 28, 21 и 35 В, при отклю- чённой, 30-процентной и 50-процент- ной нагрузке. Контролировались ток на входе преобразователя и выходное на- пряжение. Проверялись стойкость к воздей- ствиям ТЗЧ по эффекту отказов SEL (тиристорные эффекты), одиночному эффекту пробоя подзатворного ди- электрика в МДП-структурах (SEGR) и переходной ионизационной реак- ции в виде отдельных импульсов на- пряжения. Структурная схема оборудования для испытания преобразователя SMFLHP2815S представлена на рис. 3. Она содержит источник питания для обеспечения входных напряжений, электронную нагрузку, плату с прове- ряемым устройством, компьютер для управления измерительным оборудо- ванием через интерфейс КОП, а также цифровой электронно-лучевой осцил- лограф для фиксирования любых от- клонений от нормы на выходе. После подачи заданного входного напряже- ния значения выходного напряжения отображаются на осциллографе, кото- рый срабатывает при значениях, кото- рые находятся выше или ниже установ- ленного порога (250 мВ). На рис. 4 приведена принципиальная схема включения преобразователя SMFLHP2815S при испытаниях. Результаты испытаний Подробные результаты испытаний приведены в таблице отчёта [8]. Устройства подвергались воздей- ствию корпускулярного ионизирующе- го излучения ионов ксенона, тантала и золота с потоками от 8,49 × 10 3 до 3,03 × 10 6 частиц/см 2 . Для разрушающих и неразрушающих испытаний наблю- дения велись до максимального значе- ния ЛПЭ 86,3 МэВ • см 2 /мг при прямом угле падения пучка. Для модуля SMFLHP2815S не наблюдалось разру- шающих событий, но устройство оказа- лось восприимчиво к воздействию ТЗЧ по эффекту одиночных сбоев SET и выдавало импульсы напряжения в выходных цепях, которые в наихудшем случае имели пиковую амплитуду около –1 В и длительность 200 мкс. Эти импульсы могут быть уменьшены пу- тём применения соответствующей схемы LC-фильтра совместно с DC/DC-преобразователем. На графи- ках 1 и 2 рис. 5 показаны такие импуль- сы напряжения для наихудшего случая, а на рис. 6 – наблюдаемое сечение эф- фекта (отношение общего числа про- явлений эффекта в устройстве к плот- ности переноса частиц). Испытания SMFLHP2815S проводи- лись при входном напряжении 28 В в режиме холостого хода и при 30-про- центной нагрузке. Дополнительные испытания проводились для наихуд- шего сочетания факторов: входные напряжения 21 и 35 В при нагрузке 30 и 50%. Общий вывод таков, что макси- мальное количество импульсов напря- жения в выходных цепях является от- носительно небольшим, поэтому ис- пытываемое устройство может приме- няться в бортовой аппаратуре космиче- ской техники. К ВОПРОСУ ПРИМЕНЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ В начале статьи при обсуждении подходов к разработке преобразовате- лей напряжения для космических при- менений указывалось на то, что приме- нение микросхем с высокой степенью интеграции является для данной сферы рискованным предложением. Между тем, микросхемы бывают очень раз- ные, поэтому есть смысл более подроб- но обсудить вопрос их применения. 96 СТА 3/2013 АППА Р А Т НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ИС ТОЧНИКИ ПИ Т АНИЯ www.cta.ru Рис. 3. Структурная схема оборудования для испытания преобразователя SMFLHP2815S на воздействие одиночных ядерных частиц Рис. 4. Принципиальная схема включения преобразователя SMFLHP2815S при испытаниях на воздействие ТЗЧ Цифровой осциллограф 4-канальный источник питания Электронная нагрузка Интерфейс КОП ПК Канал подачи напряжения Токовая нагрузка Плата с установленным преобразователем Отслеживание импульсов напряжения и запоминание 1 2 3 4 5 6 7 10 9 8 12 11 1 1 J1 U1 +Vin Input Common Triple (TRI) Inhibit 1 (INH1) Sync Out Sync In SMFLHP2815S +Vout Positive Sense Sense Return Output Common MSTR/INH2 Slave J2 C1 R C2 2 2 Входное напряжение Напряжение на нагрузке Рис. 5. Типичные для наихудшего случая импульсные напряжения с пиковой амплитудой около –1 В и длительностью 200 мкс Напряжение Напряжение График 1 Время Время График 2 0.0E+0 0,56 –0,44 0,54 –0,46 9.1E–5 1.9E–4 2.8E–4 3.8E–4 4.8E–4 5.7E–4 6.7E–4 7.7E–4 8.7E–4 9.6E–4 0.0E+0 9.2E–5 1.9E–4 2.9E–4 3.9E–4 4.8E–4 5.8E–4 6.8E–4 7.8E–4 8.8E–4 9.7E–4 © СТА-ПРЕСС