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1、星载20敏偷源蹴蹒麴廊穗献睥研究高牌1,?大球软彩临述逸1S勤泌j之4刻偈&襁侏Q*脸戒顺娘,颇觥八，王航 松如，3（匕中.国雅悌阵税is赫倾蝴灸麻 痢槛,蹒木齐,3啾肮I：3新期8蚯倚甜皆胜!器槌福京德晚宛新新蟾现常木部（WOO 11;为帼痢傍腕#究生院，北京，nm碗4 9：41中田帏淋游策醐I以四照就m八机祝鹿如上海海2OQI9I19 1）颛鼠腐课的跄河嫩螟、嶙鼎的（DW湖堆QFDVJ爆机DB* 仰Q电源伉挽4*/ DC电源转 换怨6 o c 0 1 I辐射损伤及退火效应进行了研究.探讨了38件在不同负我（空戡.】/4功率负我.1/2功率负我满功率射损伤及退火效应进行了研究。探讨了器件在不
2、同负载（空载、1 / 4功率命我、I / 2功率负载、满功率负裁）、不同输入电压（最小输入电压、典型输入电压、是大输入电乐）条件下输入电流L.正路/负我）、不同输入电压（最小输入电氏、典型输入电Jk、最大输入电氏）条件下输入电流1 i。、正路/负路输出电压Vg.正路饷出电流Ig,抑制模式下输入电流等参数随累积剂缺，退火时间的变化 负路输出电压V嘲、正路输出电流1叫、抑制模式下输入电流I枷骑等参数随累积剂量、退火时间的变化 关系.实物结果衣明，由于室温退火时,大部分处于较深能级的停获空穴没有退火，导致在追加剂量 关系。实脸结果表明：由于宰温退火时，大部分处于较深能级的俘获空穴没有退火，导致在迫加
3、剂拭辐照时DVHF28I2DF隼器件的参数发生很大变化，岛温退火时恢复到正常值附近&抑制模式下输入电辐照时DVHF 2 8 1 2 D F型器件的参数发生很大变化，高温退火时恢殳到正常值附近；抑制模式下输入电 流可以作为一个评估器件抗辐射能力的敏感参数；满功率负载条件下器件的电参数随累枳剂景变化明 流可以作为个评估器件抗辐射能力的敏感参数；满功率负载条件下器件的电参数随累积剂量变化明 显.显。关键词:DC/DC电源转换器,0丫,辐射损伤效应，退火效应关键词：DC / I ） C电源转换器，6 0 C o Y，辐射损伤效应，退火效应自上世纪80年代以来.随着分布式供电系统的出现，DC/DC电源转
4、换器得到了广泛的应用.尤自上世纪8 0年代以来，随着分布式供电系统的出现,DC /DC电源转换器得到了广泛的应用。尤其具有功耗低,重量轻.效率高诃柔性高等特点，使得它在航空航天电子控制系统中看着很大的发 其具有功耗低、重H，*、效率高、可靠:性高等特点，使得它在航空航天电子控制系统中有着很人的发 展前fit. DC/DC电源转换器应用于航空航天电子系统时，是在整个系统中最高电压,最高电流其至址 展前景。DC /DC电源转换器应用于航空航天电子系统时，是在整个系统中最高电压、最高电流队至最 高温度条件F工作的，是电子系统中容易出现问题的部分.同时，由于空间存在大贷的带电粒子 高温度条件下工作的,
5、是电子系统中最容易出现问题的部分III。同时,由于空间存在大最的带电粒子 及射线，当DC/DC电源转换器应用于航空航天电子系统时.会受到自然辐射的影响,引起电参数的变 及射线，当DC / DC电源转换器应用航空航天电子系统时，会受到自然辐射的影响,引起电参数的变化，严巫时可能导致器件功能的失效,进而影响P星的可彩性缩短卫星的使用寿命.因此,为了在 化，严重时可能导致器件功能的失效，讶血影响卫星的可靠杜，缩短卫星的使用寿命。冈此，为厂在 航空航天电子系统中更好的使用星我DC/DC电源转视器.需要对它的辐射损伤效应进汀研究，了解抗 航空航犬电了系统中更好的使用星.我D c / DCiL源转换器.需
6、要对它的辐射损伤效应诃行研究,解抗辐射性能.辐射性能。本攵对国外某公司低功枣，双翳出型DC/DCH1源转换器在不同负或罩我.1/4功率负裁.1/2功 本文对国外某公“1低功率、双湍出型DC /DC电源转换器在不同仇疫（空我、1 /4功率负载、!率倒载.满功率负裁）.不同输入电压（最小输入电压，典型输入电压,最大输入电压）条件卜的输入电率负载、演j功率负载）、不同输入电压（最小输入电压、典型输入电压、墓天输入电压）条件下的输入电5735 7流I i n、正路/负路输出电压V。m、正路输出电流I。u 1、抑制模式.F输入电流| inhibit等参数进行测试，研 究了星载D C / DC电源转换器总
7、剂最辐射损伤效应，对器件的抗辐射保障技术提供指导，为该型号D C /DC电源轴换器在航空航大中的应用提供参考。1样品与实驳DC/DC电源转换器的工作原理是将一种直流电压通过由脉冲信号控制的功率开关管转换为交流，再经过输出整流滤波转换为另外一种(固定的或可调的)宜流电压，以实现商流功率转换心I。圈】电路I冬1 1 3 IF)i Circiit d i a g r a mW实验样品是国外某公司生产的H级小功率D C / D C电源转换器，I 5W的DVHF 2 8 I 2 D F 和3 0 W的D V T R 2 8 1 5DF,如图所示。电离辐照实验是在我所7万居里的6 0 C o T射线源上进
8、行的，辐照 累积剂量 4 x 1 0 2 G y (Si),剂量率 0 . 5 G y (Si) / s c按照国家标准半导体器件辐射加固实脸方法Y总剂量辐射实脸,对器件进行辐照及退火实验。器件先进行累积剂量4x I 0 2Gy ( s i )的辐照实知，辐照后对器件进行电参数测试，然后在室温下退火2 4 小时，再对器件迫加5 0 %剂量(2x102 Gy (Si)辐照，最后进行8 0 C高温退火实验。辐照和退火时 器件的偏置条件相同，即受试器件处于1 / 2功率负载偏置条件下：受试器件的电源电压输入端施加2 8 V直流 电压，控制端按规定施加相应的电平或空置，输出端接1 / 2功率负载电阻。
9、测量参数包括：不同负载、不同输入电压条件下输入电流I i n、正路/负路输出电压V叫、正路输出电流I。m、抑制模式下的输入电 流1圳b i 1 o,测量时问不超过3 ()分钟c2结果与讨论21实验结果固2输出电压V”陆梁枳剂量，沮火时问的奕化关系Fti2 outerm流I心正路/负路输出电压Vi 正路输出电旅I*、抑制模式卜输入电流L林,等参数进行测试研究 .了星莪DC/DC电渔转换器总剂量辐射损伤效应,对藩件的抗辐射保障技术提供指导，为该型号DC/DC电源转换蓉在航空航犬中的应用提供赛考.1样品与实验DC/DC电源转换器的工作原理是将种宜流电压通过由脉冲信号控制的功率开关管转挽为交流, 再经
10、过输出恰流滤波转挨为另外一种(固定的或可调的)且流电压，以实现直流功率转挨J p-y 伺四j5a DVHF2II2DFb DVTR2115DFR1 电篇阿IHf. 1 Circuit diagram1实淼样品是国外某公司生产的H级小功率DC/DC电源转换器，I5W的DVHF28I2DF和30W的 DVTR28I5DF,如图I所示.电离辐照实验姑在我所7万居里的Coy射线源上进行的，福照累税剂 量 4 X IGyCSi),剂量率 0.5Gy(Si)/s技照国家标准半导体器件辐射如固实捡方法Y总剂量辐射实验，时器件进行辐照及退火实羚. 器件先进行累枳剂量4X102Gy(Si)的辐照实我，辐照后对部
11、件进行电参数测试，然后在室温下退火24 小时，再对器件追加50%剂HQxlOGMSi)!照，最后进行80-CA温退火实蚣.辐照和退火时器件的 偏置条件相同，即受试器件处于1/2功率负或偏置条件下*受试器件的电源电压输入端施加28V直疽 电压，控制端按短定施加相应的电平或空置，输出端接1/2功率负载电阻.测量参数包括：不同负赦、 不同输入电压条件下输入电流I曜、正路/负路输出电压Vg、正路输出电流1仙、抑制模式下的输入电 流Lb侦.，测量肘何不超过30分钟.2结果与讨论2.1实验结果 (.1 MV “ r.；X-l, r m1. (10 2输出电fr Jia*枳偿般.退火H何的安化美宗Fir 2
12、 Output Vottife vcnm tcuJ dose and time图2示出了不同负载、不1司输入电压下器件的输出电墟V叫随累积剂量、退火时问的变化关系。图2(a)中，DV T R 2 8 1 5 D F型DC/ D C电源转换器的输出电压随累积剂量、退火时问没有明显的 变化。图2 ( b ) |, D V H F 2 8 1 2DF翟DC/DC电源转换器在室温退火时满功率负载卜.的输出电压出现了 不同程度的后损伤效应，下降了近1 5%。迫加剂量辐照时，除满功率负载下的输出电压继续减小，1 /4功率负 载、i / 2功率负载下的输出电压也发生了不同程度的变化，但高温退火2 4小时输出
13、电压恢夏正常。满功率负载下输出电压衰减的最厉古。； j1 lD-i1 ,rSrIJ(a) DVTK281GT) F D V I I F 2 8 1 2 D F图3输入电流I 随累积剂量、诅火时问的变化关系!捌 ni-L-J P 学一, ！5eurcnt Ver (otHl d o $ a and anneal 1 n g l 5 m c s udCf i J- a ) D V T R 2 8 1圈4输出电流1随累积剂景、退火时间的变化关系0。河 dfiE 叩 and enitel ii m c u t图3、4是不同负载、不同输入电压下器件的输入电流1 i n、正路输出电流1删随累积剂量、退火时
14、间的变化关系。从图中我们可以看到，DVT R 2 8 1 5DF型DC /DC电源转换器的T in、T。随累积剂 量、退火时间没有明显的变化。DVIIF28 1 2DF型DC/DC电源转化器在迫加5 0 %剂量辐照时，除空载条 件下的1 i。没自.变化外，其他负载条件下I i e随累积剂量的增办n i o i减小，高温退火2 4小时后恢夏到初始值附近o I o o在迫加5 0 %剂量时发生了不同程度的减小，同样在高温退火2 4小时后恢复初始值附近。田5抑制模式卜输入电流I i n h I b i I Ki累枳剂M. ill火时间的变化关系Iwtlvc r tot图2示出了不同负我、不柯i输入电
15、压下器件的输港电压Vg随察枳剂置、退火时间的变化关系. 图2(a)中，DVTR2815DF型DC/DC电源转换忍的输出电压随家枳剂量、退火肘间没有明显的变化. 图2(b)中，DVHF28I2DF V. DCDC电源转换器任室温退火时满功率负我卜的输出电压出现了不同程 度的后损伤效应，下降了近15%.追加刑堂辐照时，除满功率负我下的输出噌压继续诚小，1/4功率负 我、1/2功率负栽下的输出电压也发生了不同程度的变化，但高温退火24小时输出电压恢复正常.满 功率员莪下输出电压衰减的最厉害.Hi输入通火明何的变化美泰* S Input currents venus total do5e and anneahng timeU) DVTW8I5DF(b) DVNE28I2DFR4 出电隋事祝列量,遂火化美素Fie 4Xnpwi cunms vcrws(oal(ke md trmealmg bmcR13、4是不同负载.不同输入电压下器件的输入电流1.、正路输出电流、随察积剂量.退火时 间的变
