Модули серии VSC100 содержат полный набор сервисных и защитных функций, необходимых для эксплуатации в космической технике. Интегрирована схема защиты от пониженного напряжения на входе для обеспечения устойчивости к медленному нарастанию входного напряжения. Схема защиты от перегрузки по току и короткого замыкания снижает коэффициент заполнения для ограничения выходного тока на уровне 130% от номинального значения. Это свойство позволяет запускать преобразователь при любом значении выходной ёмкости. Длительная работа в режиме перегрузки по току или короткого замыкания может привести к чрезмерной рассеиваемой в модуле тепловой мощности, поэтому необходимо обратить внимание на обеспечение нормальной рабочей температуры устройства в этих условиях. При температуре корпуса +105°С выходная мощность должна быть снижена в два раза от полной, а при температуре корпуса +110°С выходная мощность должна быть уменьшена до нулевого значения. Функция плавного включения устраняет превышение выходного напряжения и ограничивает пусковой ток при включении. Дистанционное включение/выключение позволяет при необходимости снизить собственное энергопотребление преобразователя и организовать определённую последовательность включения модулей. Схема компенсации падения напряжения на проводах, связывающих выход преобразователя с нагрузкой, делает возможным получение требуемого напряжения непосредственно на контактах нагрузки путём регулирования выхода на величину падения напряжения. Функция регулировки выходного напряжения позволяет получить нестандартное значение питающего напряжения подключением резистора между специализированным выводом и выходом положительного напряжения или общим проводом, в зависимости от направления регулирования. Максимальный диапазон регулировки -20%/+10% относительно номинального значения. Для увеличения выходной мощности предусмотрена возможность параллельного соединения до 5 модулей с выравниванием выходных токов преобразователей с точностью 5%. Синхронизация частоты параллельно включенных модулей внешним синхросигналом (от 300 до 380 кГц) позволяет уменьшить пульсации потребляемого тока и выброс в пульсации выходного напряжения, когда выходные пульсации отдельных модулей оказываются в одной фазе.
Новинки выполнены по прямоходовой схеме понижающего преобразователя, функционирующей в режиме ШИМ с фиксированной частотой преобразования от 230 до 290 кГц (типичное значение 260 кГц). Для повышения КПД используется синхронный выпрямитель на основе MOSFET, а размагничивание сердечника трансформатора обеспечивается резонансным способом за счёт использования паразитных параметров. Эти технические решения и использование современной элементной базы позволяет получить КПД до 89%. Микросхема ШИМ-контроллера со встроенным прецизионным источником опорного напряжения размещена на вторичной стороне преобразователя, ближе к нагрузке. Этот контроллер передаёт через миниатюрный импульсный трансформатор ШИМ-импульсы в схему на первичной стороне, а также формирует импульсы управления транзисторами синхронного выпрямителя. Передача ШИМ-сигналов с выхода на вход через трансформатор не приводит к введению каких-либо полюсов или постоянных времени в цепь обратной связи контура регулирования. В результате достигается наибольшее возможное быстродействие контура регулирования и упрощается задача обеспечения его устойчивости независимо от уровня входного напряжения, тока нагрузки, времени работы или температуры.
Конструктивно преобразователь выполнен на печатной плате с конформным покрытием, которая размещается в корпусе и герметизируется эпоксидным компаундом. Это защищает внутренние компоненты модуля от механических воздействий, а также опасности роста оловянных нитевидных кристаллов. Размеры корпуса с вертикальным расположением выводов для сквозного и объёмного монтажа: 50,8×39,37×10,41 мм, вес 79 г. Кроме того, применяется краска и этикетки с низким газовыделением для соответствия требованиям космических применений. Модули способны длительно стабильно работать при рабочих температурах от – 55 до +100°С без понижения мощности.
Модели серии характеризуются стойкостью к дозовым эффектам при величине накопленной дозы 30 крад (вид полупроводника — Si) и стойкостью к одиночным эффектам при воздействии заряженных частиц с линейными потерями энергии (ЛПЭ) 30 МэВ·см2 /мг. Эти радиационные характеристики подтверждены сочетанием испытаний преобразователей для определения уровней стойкости к дозовым и одиночных эффектам, выбора полупроводниковых компонентов, соответствующих требованиям по стойкости к дозовым эффектам, и проведения радиационной разбраковки по уровню накопленной дозы. Для экономии средств компоненты не приобретаются с детальной прослеживаемостью партии, как требуется стандартом MIL-PRF-38534. Вместо этого, крупные партии каждого уязвимого полупроводникового изделия приобретаются в одно и то же время, и образцы подвергаются радиационным испытаниям на стойкость к дозовым эффектам. Партии элементов, одобренные при испытаниях, затем отбираются для применения в преобразователях серии VSC.
Для обеспечения соответствия требованиям стандарта MIL-STD-461 или равнозначных к уровню излучаемых кондуктивных помех на входе преобразователей предлагаются радиационно-устойчивые пассивные фильтры электромагнитных помех VSCF10-28 и VSCF20-28 с проходными токами 10 и 20 A, обеспечивающие ослабление помех с коэффициентом 55 дБ на частоте 500 кГц.
Модули предназначены для работы в аппаратуре космических аппаратов, расположенных на низких круговых орбитах с короткими с короткими сроками активного функционирования (≤ 5 лет).
За более подробной информацией по продукции компании VPT Вы можете обращаться по электронной почте: viktor0557@gmail.com
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
