СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 7/2016

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 41 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2016 65- ВАТТНЫЕ РАДИАЦИОННО - СТОЙКИЕ DC/DC- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СЕРИИ HDCD/100- XX -65/ XX 65-ваттные гибридные DC/DC-преоб- разователи серии HDCD/100-xx-65/xx выполнены в металлическом корпу- се с горизонтальным расположением выводов для объёмного монтажа. Кон- струкция корпуса аналогична конструк- ции корпуса 30-ваттного преобразова- теля, представленного на рисунке 3. Высокая надёжность гибридно-плё- ночных модулей достигается на ста- дии производства обеспечением гер- метичности корпуса, так как черезщели в негерметичном корпусе может про- никнуть влага и иные загрязнения, вызы- вающие коррозию и короткие замы- кания. Герметизация осуществляется контактнойшовной сваркой. Шов обра- зуется в результате локального плавле- ния соединяемых поверхностей крышки из ковара и ободка корпуса. Более под- робно с технологией шовно-ролико- вой герметизации металлокерамиче- ских корпусов силовых интегральных и гибридных схем можно ознакомить- ся в работах [6] и [7]. Герметизация корпусов проводится в атмосфере сухой азотно-гелиевой сме- си (пропорция 90/10%) под давлением 1 атм. Это обстоятельство необходимо учитывать при размещении преобразо- вателей с большой площадью крышки в вакууме, так как при внутреннем дав- лении около 1 атм крышка преобразо- вателя будет изгибаться. Поэтому необ- ходимо предусмотреть дополнительное пространство для того, чтобыизбежать механическое воздействие, оказывае- мое крышкой на другие компоненты. У преобразователей с большим объё- мом корпуса отклонение крышки от нормального состояния может дости- гать 1 мм. ОсновныехарактеристикиDC/DC-пре- образователей серииHDCD/100-28-65/SP: ● диапазон рабочих температур состав- ляет –55…+125 ° С; ● входные, выходные цепи и металли- ческий корпус изолированы друг от друга; ● однотактная структура с трансфор- маторной развязкой в контуре обрат- ной связи; ● фиксированная частота преобразо- вания от 260 до 360 кГц (типовое зна- чение 300 кГц); ● сервисные функции – защита от короткого замыкания, дистанцион- ное включение/выключение, защи- та от пониженного входного напря- жения (60±5 В); ● рассчитанное значение MTBF более 2 × 10 5 час (для условий орбитально- го полёта); ● уровень дозовой стойкости 100 крад (Si); ● стойкость к воздействию ТЗЧ с ЛПЭ до 65 МэВ·см 2 /мг. Максимальные допустимые рабочие параметры (устройство не может рабо- тать при двух или более максимальных параметрах одновременно): ● диапазон входного напряжения от 0 до 140 В; ● выходная мощность 85 Вт; ● диапазон рабочих температур –55… +125 ° С; ● диапазон температур хранения –65… +150 ° С; ● температура вывода при пайке 300 ° C (в течение 10 с). Рекомендованные рабочие условия: ● входное напряжение от 80 до 120 В (время установления напряжения на входе должно быть более 1 мс); ● выходная мощность от 13 до 65 Вт (оптимальное значение 20 Вт, реко- мендованное значение выходной мощности от 20 до 100%); ● диапазон рабочих температур –55… +125 ° С (основание корпуса). Электрические характеристики моду- ля преобразователя напряженияHDCD/ 100-28-65/SP приведены в таблице 2. О СНОВНЫЕ СЕРВИСНЫЕ ФУНКЦИИ Для обеспечения специальных требо- ванийприработемодулейв составе ком- плексов радиоэлектроннойаппаратурыи электронныхприборовмодулипреобра- зователейнапряжения серииHDCD/100 снабжены различными сервисными функциями и комплексом защит. Функция дистанционного включения/выключения Для формирования программного включения отдельных модулей в соот- ветствии с необходимым алгоритмом применяется функция дистанционно- го включения/отключения. При низ- ком уровне напряжения (<0,2 В) на входе INH модуль не формирует выход- ное напряжение. Модуль нормально функционирует и формирует выход- ное напряжение при высоком напря- жении (13…25 В) на входе INH или при свободном выводе. При активном сиг- нале на входе INH входной ток моду- ля составляет менее 2 мА, а выходное напряжение – менее 0,5 В. Модуль не формирует выходное напряжение, когда вывод INH соеди- нён с землёй напрямую, или подключён к земле через внешний npn-транзистор (на базе высокий уровень) как показа- но на рисунке 4. Эта функция может быть использова- на при формировании последователь- ности включения отдельных модулей в системе. Защита от короткого замыкания При закороченном выходе модуль переключается в защитное состоя- ние (издавая звук). В этом состоянии выходное напряжение близко к 0 В, ток на силовой шине – около 120…250 мА, рассеиваемая в модуле тепловая мощ- ность составляет от 12 до 25 Вт. Ука- занные параметры измерены в режиме короткого замыкания при нормальной температуре. При устранении причины короткого замыкания модуль перехо- дит в нормальный режим работы, при котором обеспечивается стабилизация выходного напряжения. Защита от пониженного напряжения на входе При понижении входного напряже- ния ниже 60±5 В модуль не формиру- ет выходное напряжение. Блокиров- ка работы модуля с гистерезисом при пониженном напряжении не допускает работу модуля, что позволяет сохранить ток системы плавным при первичном включении или в режимах перезапуска. Стойкость к импульсному входному напряжению Модули способны выдерживать импульсное напряжение 160 В длитель- ностью 1 мс. Это рекомендуется учиты- вать при выборе источника высокого напряжения. Схема защиты от пускового тока На входе модулей установлен LC-фильтр. В момент включения на вхо- де неизбежно возникает импульс тока, так как эквивалентное последователь- ное сопротивление конденсатора мало (уровень мОм), поэтому рекомендует- ся добавить схему защиты от пускового тока или выбрать помехоподавляющий фильтр со схемой защиты от пускового тока. Схемы защиты от пускового тока показаны на рисунке 5. Рекомендуется применять следую- щие компоненты: R1 = 95 кОм, R2 = = 10 кОм, R3 = 20 Ом, C1 = 1 мкФ. Вре- мя заряда и разряда может управляться