Повышение функциональности радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов (КА) приводит к увеличению ее энергопотребления. Значительный рост скорости и объёмов передаваемой информации требует применения микросхем цифровых сигнальных процессоров, ПЛИС, микросхем памяти, что также приводит к увеличению потребляемой энергии.
Современным микропроцессорам требуется напряжение 1,5 В для питания шины, от 1,8 до 2,8 В для питания самого процессора и быстродействующей памяти (кэш-памяти), а также 2,5; 3,3; 5 и 12 В для питания вспомогательной логики.
Кроме того, при переходе процессора от условий обработки при низкой производительности к условиям обработки при высокой производительности возникнут существенные переходные процессы в токе нагрузки. Для решения этой проблемы предлагается класс преобразователей напряжения, размещаемых в непосредственной близости к нагрузке, так называемые point-of-load (POL) преобразователи. Преимущество локального преобразования напряжения заключается в том, что требуется значительно меньшая длина проводников печатной платы.
Российские производители в настоящее время предлагают POL-преобразователи напряжения на выходные токи до 12 A.
Для закрытия потребности в 66-ваттных радиационно-стойких преобразователях типа POL с выходным током 20 А предлагается модуль SHNGA1220S, выполненный по традиционной толстоплёночной гибридно-плёночной технологии.
Изделие разработано и производится Восточно-китайским НИИ микроэлектроники в соответствии с требованиями национальных производственных стандартов:
- GJB 548C-2021 «Методы и процедуры испытаний микроэлектроники» (соответствует MIL-STD-883 «Test Methods and Procedures for Microelectronics»);
- GJB 2438B-2017 «Технические требования к гибридным микросхемам. Общая спецификация» (соответствует MIL-PRF-38534 «Hybrid Microcircuits, General Specification For»).
Система обеспечения качества, созданная на предприятии, позволяет выпускать изделия с наиболее высоким уровнем качества Space (уровень качества изделий космического назначения). Модуль преобразователя напряжения предназначен для применения в бортовой аппаратуре спутников на геостационарных орбитах, автоматических научно-исследовательских станциях дальнего космоса и коммуникационных космических систем.
Основные технические характеристики POL-преобразователя напряжения SHNGA1220S:
- стойкость к воздействию поглощенной дозы ≥ 100 крад (тип полупроводника Si);
- гарантируется отсутствие катастрофических отказов при воздействии заряженных частиц с пороговыми значениями ЛПЭ ≥ 75 МэВ∙см2 /мг;
- диапазон входных напряжений от 4,5 до 12 В;
- выходное напряжение: регулировка обеспечивается внешним резистором в диапазоне от 0,8 до 6 В;
- номинальная выходная мощность до 66 Вт, ток нагрузки от 2 до 20A;
- компенсация падения напряжения на соединительных проводах;
- рабочая частота преобразования от 240 до 360 кГц (номинальная частота 300 кГц);
- командный вход дистанционного включения/выключения низковольтным сигналом;
- защита от короткого замыкания и перегрузки по току;
- низкий уровень пульсаций напряжения с применением входного и выходного фильтров;
- широкий диапазон рабочих температур от –55 до +125˚C;
- диапазон температур хранения от –65 до +150˚C:
- расчётное значение средней наработки на отказ (Mean Time Between Failure, MTBF) 3×10 6 ч (для температуры +25°С в условиях орбитального полета, SF);
- габаритные размеры, мм: 27,37×27,37×8,14
- вес: 17 г ± 2 г.