一种耐辐照整流电源电路制造技术

本发明专利技术公开了一种耐辐照整流电源电路，包括电压输入端VIN、电压输出端Vout和使能控制端Enable，还包括有整流电路模块和控制电路模块，所述整流电路模块输入端与电压输入端VIN连接，所述控制电路模块输入端与整流电路模块连接，且输出端与电压输出端Vout连接，所述控制电路模块包括有电阻R1、MOS管Q1、电感L1与扩容模块，所述MOS管Q1输入端与电阻R1串联，且所述电阻R1与整流电路模块连接，所述MOS管Q1输出端与电感L1连接。本发明专利技术中，通过简单的整流电路来做一个耐辐照电源电路，每个元器件和材料都能够耐辐照，以获得整体抗辐照能力，这种设计不需要复杂的集成电路芯片，这样就可以避开了某一个集成电路芯片耐辐照能力不强导致电路不耐辐照的问题。电路不耐辐照的问题。电路不耐辐照的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种耐辐照整流电源电路


[0001]本专利技术涉及电路控制领域，尤其涉及一种耐辐照整流电源电路。

技术介绍

[0002]核工业是国家安全最根本的保障，而核工业天然需要面对辐射射线的问题。如核设施内部关键生产作业区域，存在高剂量的辐射，这些区域人员无法进入，为了保证设施设备的正常运行，需要在这些关键区域部署能耐高剂量辐射的设备来开展生产作业。这些区域都存在核辐射，常见的核辐射有α射线、β射线和γ射线、和中子辐射。
[0003]电源电路和电源芯片很容易受到核辐射的影响，而且这些影响容易让整个电路直接无法正常供电。具体的来说，中子辐射容易在电源芯片内部直接造成位移损伤，在位移损伤的同时，还会释放出γ射线，对器件造成进一步的电离作用，最终导致芯片不能正常工作甚至烧毁。而γ射线的电离效应非常强，通俗的说就是让半导体器件内部的控制电路起不到正常作用，导致器件内部功能紊乱或者器件烧毁。
[0004]现有技术中提高电源芯片耐辐照性能的方法有多种，首先，如直接购买耐辐照的宇航级电源芯片，选用蓝宝石衬底提升开关电平阈值，以及选择碳化硅来做全新的电源芯片等方案，但是，这类电源芯片材料本身存在成本高、供货难的问题，如果仅仅通过导线将外部低压电源送到辐照区域的话，又会带来包括低压导线会因为走线太长出现压降问题，另外还会因为各路电源电压种类较多，导致导线芯数不够的问题，故而亟待提出相应的耐辐照整流电源电路来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种耐辐照整流电源电路。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种耐辐照整流电源电路，包括电压输入端VI N、电压输出端Vout和使能控制端Enab l e，还包括有整流电路模块和控制电路模块，所述整流电路模块输入端与电压输入端VI N连接，所述控制电路模块输入端与整流电路模块连接，且输出端与电压输出端Vout连接；
[0008]所述控制电路模块包括有电阻R1、MOS管Q1、电感L1与扩容模块，所述MOS管Q1输入端与电阻R1串联，且所述电阻R1与整流电路模块连接，所述MOS管Q1输出端与电感L1连接，且所述电感L1与电压输出端Vout连接，所述使能控制端Enab l e连接到MOS管Q1，MOS管Q1采用氮化镓工艺的MOS管。
[0009]优选地，所述整流电路模块包括有变压器T1，所述变压器包括有漆包线，匝数比为4:1，且所述漆包线涂设有耐辐射漆，所述变压器T1设置有四组连接端口，两组所述连接端口与电压输入端VI N连接，另外两组连接端口连接有用于电源整流的整流模块。
[0010]优选地，所述整流模块包括有整流二极管D1
‑
D4，所以整流二极管D1
‑
D4成桥型串联，且连接在另外两组连接端口之间，所述整流模块直流输出端与电压输出端Vout连接，且
外侧设置有接地GND。
[0011]优选地，所述扩容模块包括有钽电容C1
‑
C8，所述钽电容C1
‑
C4并联在整流模块直流输出端与电阻R1之间，所述钽电容C5
‑
C8并联在电压输出端Vout与整流模块输出端之间，所述钽电容C1
‑
C8均采用100uF，10V耐压钽电容。
[0012]优选地，所述Enab l e输出端连接有电阻R3，且所述电阻R3与MOS管Q1串联。
[0013]优选地，所述耐辐照整流电源电路还包括有电阻R4，所述电阻R4并联在电阻R1与电阻R3之间。
[0014]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术中，T1需要选用特殊材料的变压器，其中线圈的漆包线需要选用耐辐照漆，以避免辐照过程中漆脱落导致功能异常，变压器的所有金属材料主要选用铁和铜，不含有容易活化的金属如钴、铯、碘等，D1
‑
D5选用整流二极管，对输入的交流电源进行整流，输出直流电压，C1
‑
C8选用100uF，10V耐压钽电容。钽电容在辐照过程中具备自愈功能，能够具备良好的耐辐照性能，通过高耐压可以保证及时出现电路异常，不至于发生电容电路的现象，R1
‑
R3选用普通电阻，普通电阻即可满足耐辐照需求，Q1选用氮化镓工艺的MOS管，单体耐辐照能力强。选用EPC8002型号的器件，此器件具有高达6V的Vgs特性，能够延长MOS管整体耐辐照能力至10Mrad水平，Q1的导通Vgs典型值为1.4V。那么可知输出电压等于Enab l e电压减去1.4V，L1选用4.7mH的电感，L1和C5
‑
C8组成LC滤波电路，起到降低电源纹波的作用，使得本电路输出电压灵活可控，且能够根据输入的Enab l e信号可以灵活调整，同时本电路纹波在2.0％以内，能满足板级应用，通过简单的整流电路来做一个耐辐照电源电路，每个元器件和材料都能够耐辐照，以获得整体抗辐照能力，这种设计不需要复杂的集成电路芯片，这样就可以避开了某一个集成电路芯片耐辐照能力不强导致电路不耐辐照的问题，电路简单易用，且整体电路中使用的元器件均为常见的器件和材料，不需要昂贵的宇航级耐辐照芯片，成本低，仅需要外部提供控制电压即可实现电源输出电压调节的功能。
[0016]2、本专利技术中，电路简单易用，且整体电路中使用的元器件均为常见的器件和材料，不需要昂贵的宇航级耐辐照芯片，成本低。
[0017]3、本专利技术中，电压控制简单，仅需要外部提供控制电压即可实现电源输出电压调节的功能。
附图说明
[0018]图1示出了根据本专利技术实施例提供的整体电路图；
[0019]图2示出了根据本专利技术实施例提供的内部电路图；
[0020]图3示出了根据本专利技术实施例提供的耐辐照整流电源电路输入波形图；
[0021]图4示出了根据本专利技术实施例提供的耐辐照整流电源电路整流后输出波形图；
[0022]图5示出了根据本专利技术实施例提供的耐辐照整流电源电路输出波形。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例一
[0025]请参阅图1
‑
5，本专利技术提供一种技术方案：一种耐辐照整流电源电路，包括电压输入端VIN、电压输出端Vout和使能控制端Enable，还包括有整流电路模块和控制电路模块，整流电路模块输入端与电压输入端VIN连接，控制电路模块输入端与整流电路模块连接，且输出端与电压输出端Vout连接；
[0026]控制电路模块包括有电阻R1、MOS管Q1、电感L1与扩容模块，MOS管Q1输入端与电阻R1串联，且电阻R1与整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐辐照整流电源电路，包括电压输入端VIN、电压输出端Vout和使能控制端Enable，其特征在于，还包括有整流电路模块和控制电路模块，所述整流电路模块输入端与电压输入端VIN连接，所述控制电路模块输入端与整流电路模块连接，且输出端与电压输出端Vout连接；所述控制电路模块包括有电阻R1、MOS管Q1、电感L1与扩容模块，所述MOS管Q1输入端与电阻R1串联，且所述电阻R1与整流电路模块连接，所述MOS管Q1输出端与电感L1连接，且所述电感L1与电压输出端Vout连接，所述使能控制端Enable连接到MOS管Q1，MOS管Q1采用氮化镓工艺的MOS管。2.根据权利要求1所述的一种耐辐照整流电源电路，其特征在于，所述整流电路模块包括有变压器T1，所述变压器包括有漆包线，匝数比为4:1，且所述漆包线涂设有耐辐射漆，所述变压器T1设置有四组连接端口，两组所述连接端口与电压输入端VIN连接，另外两组连接端口连接有用于电源整流的整流模块。3.根据权利要求2所述的一种耐辐照整流电源电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程乔乔，吕焱飞，罗炎斌，朱斌才，曾武钦，麻晓龙，斯雯，
申请(专利权)人：杭州径上科技有限公司，
类型：发明
国别省市：