一种DC/DC转换器单粒子效应检测系统及检测方法，系统包括输出电压调整电路、输入保护电路、电源及其监测电路、多路采集电路以及控制与数据处理系统；检测时，控制与数据处理系统给电源及其监测电路发出控制信号令电源及其监测电路给被测DC/DC器件提供工作电压，输入保护电路对被测DC/DC的输入端进行保护；被测DC/DC转换器的输出端连接有负载电阻，输出端的输出电压通过输出电压调整电路后由多路采集电路进行采集，再送入控制与数据处理系统，通过对开冒后的被测DC/DC转换器的辐照敏感区域进行高能粒子照射，对比照射前后控制与数据处理系统接收到的电压信号，从而得出是否发生单粒子效应的结论。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种DC/DC转换器单粒子效应检测系统及检测方法。
技术介绍
DC/DC转换器是一种将一种电压幅值的直流电源转换成另一种电压幅值直流电源的器件。卫星中为数众多的设备，所采用的电源电压是五花八门的，需要在卫星主电源的基础上通过转换得到。而对于卫星来说，对电源的要求重要的是高效率；同时，为了提高卫星的可靠性，要求卫星内各部件或组件之间电源相互隔离，降低相互之间的干扰。而一般线性电源的效率太低，而且输入与输出之间也不是相互隔离的。因此，卫星用电子系统大都采用分布式电源系统，其中DC/DC电源转换器是其主要的、关键的器件，它为所有电子设备或系统提供稳定的功率输入。卫星工作在空间辐射环境中，辐射效应会导致DC/DC转换器的性能退化甚至失效，而单粒子辐射效应导致的DC/DC转换器性能退化尤为明显。在卫星使用DC/DC转换器前，必须对DC/DC转换器进行单粒子效应检测，通过试验，评估单粒子效应敏感度，为型号选用器件 和系统进行抗辐射加固设计提供依据。国内的卫星用元器件的单粒子效应试验主要集中在各类传统的固定功能器件上， 如微处理器、存储器、数字逻辑电路、AD/DA转换器等，而DC/DC转换器属于混合电路，在结构和功能原理上与以往研究的器件有本质的区别，一般由功率MOS管、脉宽调制器、反馈信号隔离器、运算放大器、比较器、隔离变压器、磁反馈线圈及其阻容感等器件和元件组成，其中MOS管、脉宽调制器、反馈信号隔离器等有源器件对单粒子效应比较敏感，同时该器件结构尺寸较大，体积一般大于4cm(长)* 3cm(宽)*2_(高)。因此，在检测原理上不能将其看作单一内部功能的器件和单一的辐照区域进行单粒子模拟试验，而是需要针对其结构特点设计全新的检测系统进行单粒子模拟检测，目前尚未见到有关国内单位对DC/DC转换器进行单粒子效应检测试验的报道，也没有规范的检测方法和评价方案。国外从事该方向研究的报道主要有美国的IR公司、INTERP0INT公司、VPT公司和欧洲ESA的SAAB试验室，美国的IR公司、INTERP0INT公司和VPT公司是DC/DC转换器的生产设计方，对于该类器件的核心技术有完全的掌握，采用了专门设计的检测板、上位机检测软件，能够较全面地完成对被测DC/DC内部元件的检测，但是试验应用的DC/DC转换器内部元件检测技术并未公开，大量技术国内无法获得，且其检测方法是将内部的单个组成元件进行辐照检测，其检测方案不针对器件内部的整个敏感区域或不同敏感区域；欧洲SAAB 试验室也是和美国DC/DC转换器生产设计公司合作，采用了专门设计的检测板、上位机检测软件进行单粒子效应检测，其检测技术细节未公开，国内无法获得。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了一种DC/DC转换器单粒子效应检测系统及检测方法。本专利技术的技术解决方案是一种DC/DC转换器单粒子效应检测系统，包括输出电压调整电路、输入保护电路、电源及其监测电路、多路采集电路以及控制与数据处理系统；控制与数据处理系统给电源及其监测电路发送控制信号，令电源及其监测电路输出被测DC/DC转换器的工作电压，通过输入保护电路之后输入给被测DC/DC转换器，同时， 电源及其监测电路还实时监测该电路自身的输出电压和输出电流，并将输出电压和输出电流的数值反馈给控制与数据处理系统；被测DC/DC转换器接收到输入的工作电压之后开始工作，其输出端输出电压信号给输出电压调整电路，输出电压调整电路将该电压信号调整到所述多路采集电路可接收的电压范围内；多路采集电路对经过调整的被测DC/DC转换器的输出电压进行采集并转换成数字信号之后送入控制与数据处理系统。输出电压调整电路将被测DC/DC转换器的输出电压信号调整到所述多路采集电路可接收的电压范围内的同时，还需使得调整之后的电压信号与DC/DC转换器的输出电压成线性关系。一种基于权利要求I所述的DC/DC转换器单粒子效应检测系统实现的DC/DC转换器单粒子效应检测方法，步骤如下(I)对被测DC/DC转换器进行开帽处理，并确定辐照敏感区域；(2)选择辐射源；(3)控制与数据处理系统向电源及其监测电路发送控制信号，令所述DC/DC转换器单粒子效应检测系统开始工作，多路采集电路对经过调整的被测DC/DC转换器的输出电压进行实时采集并转换成数字信号之后送入控制与数据处理系统；(4)使用辐射源产生的高能粒子照射已经开帽的被测DC/DC转换器内的辐照敏感区域；(5)控制与数据处理系统将被测DC/DC转换器受到辐照前后收到的多路采集电路输出的数字电压信号进行比较，如果两次数字电压信号的差值变化未超出预设阈值，则表明该辐照敏感区域内未发生单粒子效应；如果两次数字电压信号的差值超出预设阈值，则表明该辐照敏感区域内发生单粒子效应，(6)对被测DC/DC转换器的剩余辐照敏感区域依次执行步骤(3) (5)，确定其是否发生单粒子效应，直至所有辐照敏感区域检测结束。所述预设阈值为未受辐照时数字电压信号大小的10%。所述辐射源为回旋加速器或串列静电加速器，其产生的高能粒子在硅中的射程大于 30 μ m，LET 值大于 35MeV. cm2/mg。本专利技术与现有技术相比的优点在于(I)本专利技术可以同时对被测DC/DC转换器三路输出的电压信号进行数据采集，实现了对单路、双路、三路等三种不同被测DC/DC转换器的单粒子效应检测，通用性强。(2)本专利技术可以通过控制与数据处理系统对被测DC/DC转换器的输入电压进行控制、并能实时监测被测器件的输入电流值；能够实时、简便地判断模拟试验过程中是否出现了单粒子引起的被测DC/DC转换器的功能失效。(3)本专利技术采用实时数据处理技术，对多路采集数据进行实时数据处理，可以同时存储被测DC/DC转换器的异常波形和发生单粒子瞬变的次数，对于分析被测DC/DC转换器的单粒子效应敏感度和单粒子效应产生的机理具有重有意义。(4)本专利技术可以针对被测DC/DC转换器整个器件和内部不同敏感区域的进行检测试验，它用于航天型号上的DC/DC转换器单粒子模拟试验，能够有效验证DC/DC转换器的单粒子敏感性，对于工程应用单粒子摸底试验和在轨失效分析具有实际意义。附图说明图I为本专利技术DC/DC转换器单粒子效应检测系统的原理框图2为本专利技术DC/DC转换器单粒子效应检测方法流程图；图3为电源及其监测电路的工作流程图；图4为DC/DC转换器单粒子效应检测方法流程图；具体实施方式本专利技术提供了一种DC/DC转换器单粒子效应检测系统，如图I所示，该系统包括 输出电压调整电路、输入保护电路、电源及其监测电路、多路采集电路以及控制与数据处理系统；控制与数据处理系统给电源及其监测电路发送控制信号，令电源及其监测电路输出被测DC/DC转换器的工作电压，通过输入保护电路之后输入给被测DC/DC转换器，同时， 电源及其监测电路还实时监测该电路自身的输出电压和输出电流，并将输出电压和输出电流的数值反馈给控制与数据处理系统；被测DC/DC转换器接收到输入的工作电压之后开始工作,其输出端输出电压信号给输出电压调整电路，输出电压调整电路将该电压信号调整到所述多路采集电路可接收的电压范围内，同时，还需使得调整之后的电压信号与DC/DC转换器的输出电压成线性关系。多路采集电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种DC/DC转换器单粒子效应检测系统，其特征在于包括：输出电压调整电路、输入保护电路、电源及其监测电路、多路采集电路以及控制与数据处理系统；控制与数据处理系统给电源及其监测电路发送控制信号，令电源及其监测电路输出被测DC/DC转换器的工作电压，通过输入保护电路之后输入给被测DC/DC转换器，同时，电源及其监测电路还实时监测该电路自身的输出电压和输出电流，并将输出电压和输出电流的数值反馈给控制与数据处理系统；被测DC/DC转换器接收到输入的工作电压之后开始工作，其输出端输出电压信号给输出电压调整电路，输出电压调整电路将该电压信号调整到所述多路采集电路可接收的电压范围内；多路采集电路对经过调整的被测DC/DC转换器的输出电压进行采集并转换成数字信号之后送入控制与数据处理系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王文炎，李鹏伟，罗磊，于庆奎，张磊，唐民，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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