Современная электроника №3/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 26 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2020 Воздействие радиационных факторов на полупроводниковые компоненты силовой электроники Часть 2 При эксплуатации в космических и военных системах силовые полупроводниковые устройства подвергаются воздействию разнообразных источников радиации. В первой части статьи рассматривались общие вопросы воздействия радиоактивного излучения на полупроводниковые приборы. Во второй части обзора радиационно-стойких компонентов от International Rectifier HiRel Products представлены твердотельные реле, высоковольтные ИС драйверов управления затворами MOSFET- и IGBT-транзисторов и DC/DC-преобразователи, разрешённые для свободного экспорта в Россию. Виктор Безродный (Москва) Радиационно-стойкие твердотельные реле Применение электромеханиче- ских реле, обычно используемых для коммутации тока, ограничено изно- сом движущихся частей и контактов. Износ контактов реле значительно ускоряется при работе на индуктив- ную нагрузку или лампы накаливания. Твердотельные реле специально соз- даны для замены электромеханиче- ских реле в цепях коммутации элек- трической энергии и исключения, таким образом, проблем, связанных с использованием электромеханиче- ских реле. Например, в твердотельных реле невозможны образование элек- трической дуги между контактами и усталость контактов при работе на индуктивную нагрузку, твердотель- ные реле нечувствительны к меха- ническим ударам и вибрациям и не требуют применения схем защиты от дребезга контактов. Таким образом, использование твердотельных реле вместо механических способствует повышению надёжности аппаратуры. Компания IR предлагает серию ради- ационно-стойких реле, выполненных на основе транзисторов MOSFET с чис- лом каналов от 1 до 8, способных ком- мутировать токи до 20 А с рабочим напряжением до 100 В. Вся линейка радиационно-стойких реле представле- на в таблице 4. Более подробно устрой- ство и особенности применения радиа- ционно-стойких реле рассматриваются в статье [1]. Радиационно-стойкие высоковольтные ИС драйверов для управления затворами MOSFET/IGBT-транзисторов Драйверы для управления затвора- ми MOSFET- и IGBT-транзисторов – основная группа высоковольтных инте- гральных схем в номенклатуре подраз- деления International Rectifier HiRel. Драйвер входит в состав любого мощ- ного преобразователя и осуществляет преобразование слаботочного логи- ческого сигнала контроллера в сигнал управления изолированным затвором MOSFET и IGBT для обеспечения пере- заряда ёмкостей затвора в переходных режимах. Помимо управления пере- ключением силовых транзисторов дру- гой функцией драйвера является защи- та от аварийных режимов. Радиационно-стойкие интеграль- ные микросхемы драйверов затво- ров представлены высоковольтными драйверами ключей верхнего и ниж- него уровней серии RIC7113 с выход- ными токами до ±2 A (при отпирании и запирании управляемого ключа). Драйверы серии RIC7113, выпуск которых был начат в марте 2000 года, являются полными функциональ- ными аналогами драйверов серии IR2110 для промышленных примене- ний и совместимы с ними по распо- ложению выводов. Драйверы RIC7113 выпускаются в 14-выводном керами- ческом корпусе MO-036AB (модель RIC7113L4), 18-выводном корпусе LCC-18 (RIC7113E4) для поверхност- ного монтажа и 14-выводном корпу- се FlatPack (RIC7113A4). На рисунке 2 показан внешний вид драйвера RIC7113, выполненного в кор- пусе 14 Lead FlatPack. Модельный ряд драйверов серии RIC7113 представ- лен в таблице 5. В статье [2] подробно рассмотрена технология изготовления высоковольтных микросхем, которые сочетают на одном кристалле низко- вольтную часть с рабочими напряжени- Таблица 4. Радиационно-стойкие полупроводниковые реле (TID > 100 крад; стойкость к ТЗЧ, Class K) Модель Напряжение, В Ток, A Число полюсов Входной буфер Скорость Число контактов/тип корпуса Размеры корпуса (Д × Ш × В), мм RDHA720SF06A1NK 60 20 1 Нет Высокая 8 /для поверхностного монтажа 34,93 × 20,32 × 6,86 RDHA701CD10A2NK 100 1 2 Нет Высокая 8 /керамический 9,42 × 11,94 × 7,11 RDHA701FP10A8CK 100 1 8 Нет Средняя 64 /плоский 43,92 × 27,05 × 5,33 RDHA701FP10A8QK 100 1 8 5 В Управляемая 64 /плоский 43,92 × 27,05 × 5,33 RDHA710FR10A1NX 100 10 1 Нет Высокая 22 /плоский 16,38 × 18,92 × 4,95 RDHA710SE10A2FK 100 10 2 3,3 В Высокая 8 /для поверхностного монтажа 34,93 × 20,32 × 6,86 RDHA710SE10A2QK 100 10 2 5 В Высокая 8 /для поверхностного монтажа 34,93 × 20,32 × 6,86 RDHA710SE10A2SK 100 10 2 3,3 В Управляемая 8 /для поверхностного монтажа 34,93 × 20,32 × 6,86 RDHA710SE20A2SX 200 10 1 3,3 В Управляемая 8 /для поверхностного монтажа 34,93 × 20,32 × 6,86