用于DC‑DC电源模块单粒子效应测试的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于DC‑DC电源模块单粒子效应测试的装置，包括计算机等；直流稳压电源的作用是为受试的DC‑DC电源模块提供工作电压；电子负载的作用是为DC‑DC电源模块提供输出负载；数字示波器的作用是实时监测DC‑DC电源模块输出电压的变化情况，并通过设置上边沿触发阈值和下边沿触发阈值的方式监测单粒子瞬态辐射效应；数字多用表的作用是采集测温单元输出的信号，并传递至计算机显示DC‑DC电源模块底壳温度变化情况。本发明专利技术利用实验室常见的程控电源、电子负载、数字示波器、测温电路等即可实现，无需PXI等专用测试装置以及DSP、FPGA等复杂器件，并且可以对辐照试验过程中DC‑DC电源模块的底壳温度进行有效监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及宇航用元器件辐射效应测试领域，具体涉及一种用于DC-DC电源模块单粒子效应测试的装置。
技术介绍
空间环境中质子、重离子等高能粒子引起的单粒子效应会对宇航用元器件造成严重威胁，如引起存储器发生单粒子翻转、微处理器发生单粒子功能中断、场效应管发生单粒子烧毁和栅穿等。DC-DC电源模块是航天器电源系统的关键组成部分，作用是将航天器太阳电池阵的母线电压转换为电子系统上器件正常工作所需的电压。大量研究表明DC-DC电源模块属于单粒子效应敏感器件，一旦DC-DC电源模块由于单粒子效应的影响出现性能降低或失效，将会对航天器的供电产生严重威胁。在地面实验室条件下利用重离子加速器、质子加速器等辐射源对宇航用DC-DC电源模块进行辐照试验，评估其抗单粒子效应性能，是航天器抗辐射加固设计的一个重要环节。国内目前建立的单粒子效应测试装置主要适用于SRAM型FPGA、CPU处理器以及大容量存储器，并且DC-DC电源模块属于功率器件，工作时会发出热量，还需要对辐照试验过程中DC-DC电源模块的底壳温度进行监测，以判断DC-DC电源模块的失效是高能粒子辐照引起的还是由于结温升高引起的。中国专利CN103837839A“二次电源单粒子效应测试方法”给出了一种基于A/D转换器进行数据采集以及利用DSP和FPGA进行数据处理分析的DC-DC电源模块单粒子辐射效应测试方法，但该方法没有给出如何在试验过程中准确监测DC-DC电源模块底壳温度，并且利用该方法进行试验时需要对DSP、FPGA等复杂器件进行编程，实现方法较复杂，并且对于技术人员硬件和软件设计水平要求也非常高。专利技术内容针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于DC-DC电源模块单粒子效应测试的装置，该装置利用实验室常见的程控电源、电子负载、数字示波器、测温电路等即可实现，无需PXI等专用测试装置以及DSP、FPGA等复杂器件，并且可以对辐照试验过程中DC-DC电源模块的底壳温度进行有效监测。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于DC-DC电源模块单粒子效应测试的装置，其特征在于，包括计算机、直流稳压电源、电子负载、数字示波器、数字多用表、散热片、夹具、DC-DC电源模块、测温单元、PCB电路板、输入电压接口、输出负载接口、示波器接口、测温单元接口；直流稳压电源的作用是为受试的DC-DC电源模块提供工作电压；电子负载的作用是为DC-DC电源模块提供输出负载；数字示波器的作用是实时监测DC-DC电源模块输出电压的变化情况，并通过设置上边沿触发阈值和下边沿触发阈值的方式监测单粒子瞬态辐射效应；数字多用表的作用是采集测温单元输出的信号，并传递至计算机显示DC-DC电源模块底壳温度变化情况；散热片的作用是散发DC-DC电源模块工作时产生的热量；夹具的作用是用于安装受试的DC-DC电源模块；测温单元的作用是实现DC-DC电源模块底壳温度的监测；PCB电路板用于安装夹具、测温单元、散热片，并通过PCB电路板上的铜箔引线、输入电压接口、输出负载接口、示波器接口、测温单元接口实现DC-DC电源模块与各仪器设备之间的电气连接；计算机通过GPIB总线实现对仪器设备的控制和数据采集。优选地，所述夹具的底部中心位置处开有一个通孔，该通孔达到夹具顶部时变为一个台阶，实现测温单元的底座的安装。优选地，所述测温单元包括底座、弹簧、AD590型温度传感器、垫片，底座采用塑料材料制作，形状为圆柱形；弹簧的直径为4mm，正常不受力情况下长度为10mm，套装在底座顶部的台阶上；AD590型温度传感器选用TO-52金属管壳型封装，垫片采用塑料材料制作，形状为圆柱台阶形。优选地，所述AD590型温度传感器将DC-DC电源模块底壳温度的变化情况转换为直流电流输出，数字多用表通过采集与AD590型温度传感器串联的采样电阻上的直流电压实现对DC-DC电源模块底壳温度的监测。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：一，实现方式简单，使用的程控电源、电子负载、数字示波器、AD590型测温电路均属于易采购、易加工的。二，不涉及DSP、FPGA等复杂器件，不需要对这些复杂器件进行编程，同时也不需要购买专用的PXI装置。三，基于AD590型温度传感器实现了辐照试验过程中DC-DC电源模块底壳温度变化情况的监测，实现方式简单，测量结果准确。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术的组成示意图。图2是本专利技术电源模块夹具示意图。图3是本专利技术测温单元示意图。图4是本专利技术用到的AD590型温度传感器外形结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1示，本专利技术用于DC-DC电源模块单粒子效应测试的装置包括计算机、直流稳压电源、电子负载、数字示波器、数字多用表、散热片、夹具、DC-DC电源模块、测温单元、PCB电路板以及其上的输入电压接口、输出负载接口、示波器接口、测温单元接口；直流稳压电源的作用是为受试的DC-DC电源模块提供工作电压。电子负载的作用是为DC-DC电源模块提供输出负载，如空载、半功率负载、满功率负载等。数字示波器的作用是实时监测DC-DC电源模块输出电压的变化情况，并通过设置上边沿触发阈值和下边沿触发阈值的方式监测单粒子瞬态辐射效应。数字多用表的作用是采集测温单元输出的信号，并传递至计算机显示DC-DC电源模块底壳温度变化情况。散热片的作用是散发DC-DC电源模块工作时产生的热量，避免温度过高导致DC-DC电源模块失效。夹具的作用是用于安装受试的DC-DC电源模块。测温单元的作用是实现DC-DC电源模块底壳温度的监测。PCB电路板用于安装夹具、测温单元、散热片等，并通过PCB电路板上的铜箔引线和对外的接口实现DC-DC电源模块与各仪器设备之间的电气连接。计算机通过GPIB总线实现对仪器设备的控制和数据采集。如图2示，夹具用于安装DC-DC电源模块，夹具的底部中心位置处开有一个通孔1，直径为5.5mm～6.0mm，并在其内部工螺纹，该通孔达到夹具顶部时变为一个台阶，直径由5.5mm～6.0mm减小0.2mm。采用夹具安装DC-DC电源模块的目的是便于器件的插拔替换，夹具底部开与测温单元中专用底座相匹配的孔，并在内部工螺纹，实现测温单元的底座的安装。如图3示，测温单元包括底座2、弹簧3、AD590型温度传感器4、垫片5，底座采用塑料材料制作，形状为圆柱形，尺寸为直径6mm、高度5mm，并在周围有螺纹，以便与图2中夹具底部通孔的螺纹拧在一起。弹簧的直径为4mm，正常不受力情况下长度为10mm，可以套装在底座顶部的台阶上。AD590型温度传感器选用TO-52金属管壳型封装，AD590型温度传感器位于垫片5上。垫片采用塑料材料制作，形状为圆柱台阶形，下半部分直径为5.5mm，高度为1mm，上半部分直径为6mm，高度为4mm，在垫片上开三个直径为0.5mm左右的小孔，保证可以将TO-52型封装AD590型温度传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于DC‑DC电源模块单粒子效应测试的装置，其特征在于，包括计算机、直流稳压电源、电子负载、数字示波器、数字多用表、散热片、夹具、DC‑DC电源模块、测温单元、PCB电路板、输入电压接口、输出负载接口、示波器接口、测温单元接口；直流稳压电源的作用是为受试的DC‑DC电源模块提供工作电压；电子负载的作用是为DC‑DC电源模块提供输出负载；数字示波器的作用是实时监测DC‑DC电源模块输出电压的变化情况，并通过设置上边沿触发阈值和下边沿触发阈值的方式监测单粒子瞬态辐射效应；数字多用表的作用是采集测温单元输出的信号，并传递至计算机显示DC‑DC电源模块底壳温度变化情况；散热片的作用是散发DC‑DC电源模块工作时产生的热量；夹具的作用是用于安装受试的DC‑DC电源模块；测温单元的作用是实现DC‑DC电源模块底壳温度的监测；PCB电路板用于安装夹具、测温单元、散热片，并通过PCB电路板上的铜箔引线、输入电压接口、输出负载接口、示波器接口、测温单元接口实现DC‑DC电源模块与各仪器设备之间的电气连接；计算机通过GPIB总线实现对仪器设备的控制和数据采集。

【技术特征摘要】
1.一种用于DC-DC电源模块单粒子效应测试的装置，其特征在于，包括计算机、直流稳压电源、电子负载、数字示波器、数字多用表、散热片、夹具、DC-DC电源模块、测温单元、PCB电路板、输入电压接口、输出负载接口、示波器接口、测温单元接口；直流稳压电源的作用是为受试的DC-DC电源模块提供工作电压；电子负载的作用是为DC-DC电源模块提供输出负载；数字示波器的作用是实时监测DC-DC电源模块输出电压的变化情况，并通过设置上边沿触发阈值和下边沿触发阈值的方式监测单粒子瞬态辐射效应；数字多用表的作用是采集测温单元输出的信号，并传递至计算机显示DC-DC电源模块底壳温度变化情况；散热片的作用是散发DC-DC电源模块工作时产生的热量；夹具的作用是用于安装受试的DC-DC电源模块；测温单元的作用是实现DC-DC电源模块底壳温度的监测；PCB电路板用于安装夹具、测温单元、散热片，并通过PCB电路板上的铜箔引线、输入电压接口、输出负载接口、示波器接口、测温单元接口实现DC-DC电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，肖文斌，廖明，韦锡峰，谷涛，林小艳，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31