[發(fā)明專利]一種DC?DC電源模塊的輻射效應測控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310344956.9
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN104345284B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 黃東巍;賈昊;任翔;劉硯君
• 申請（專利權）人: 工業(yè)和信息化部電子工業(yè)標準化研究院
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心11010
• 代理人: 羅丹

技術領域

本發(fā)明涉及空間環(huán)境抗輻射試驗技術領域，尤其涉及一種DC-DC（Direct?Current-Direct?Current，直流轉直流）電源模塊的輻射效應測控系統(tǒng)。

背景技術

空間輻射環(huán)境中存在多種高能射線粒子，它們會對空間工作的衛(wèi)星等各種航天器造成威脅，其中高能質子和重離子對空間環(huán)境中應用的微電子器件的輻射損傷很大，易引發(fā)單粒子效應，從而導致器件失效。DC-DC電源模塊廣泛應用于各種航天器，由于DC-DC電源模塊受輻射損傷引發(fā)的單粒子效應，會造成航天器內部器件特性產(chǎn)生波動甚至燒毀，嚴重威脅航天器的在軌壽命和可靠性。

DC-DC電源模塊的單粒子效應主要包括單粒子燒毀、單粒子鎖定、單粒子功能中斷和單粒子瞬態(tài)。當電流超過預設閾值，判定DC-DC電源模塊發(fā)生單粒子鎖定效應。當器件輸出發(fā)生異常，且器件不重啟無法恢復正常，判定器件發(fā)生單粒子功能中斷效應。當DC-DC電源模塊輸出電壓值跌至零附近，且被試器件重啟仍無法恢復正常，判定DC-DC電源模塊發(fā)生單粒子燒毀效應。

單粒子瞬態(tài)效應，表現(xiàn)為在電路輸出端上產(chǎn)生瞬態(tài)脈沖。前期研究表明，瞬態(tài)脈沖的脈寬可達1us量級。目前的DC-DC電源模塊輻射效應測試系統(tǒng)，只能針對單個參數(shù)即單通道進行實時測試，且采樣速率較低，無法完整地捕捉到瞬態(tài)脈沖，也無法實現(xiàn)多個參數(shù)的高速并行實時測試。

目前的DC-DC電源模塊輻射效應測試系統(tǒng)，無法實現(xiàn)和輻射源進行同步。一般做法是先將數(shù)據(jù)采集裝置通電，然后由人工打開輻射源開始轟擊粒子，并記錄發(fā)生的輻射效應。這種方法無法精確記錄輻射效應發(fā)生的時刻，粒子開始轟擊前記錄到的采集數(shù)據(jù)無效且浪費了寶貴的存儲資源。

目前的DC-DC電源模塊輻射效應測試系統(tǒng)，當需進行多個DC/DC電源模塊測試時，需要關閉輻射源并人工進入試驗區(qū)域進行切換。

發(fā)明內容

鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的DC-DC電源模塊的輻射效應測控系統(tǒng)。

本發(fā)明提供一種DC-DC電源模塊的輻射效應測控系統(tǒng)，包括：輻射單元、同步信號收發(fā)單元、多通道采集存儲控制單元和工作狀態(tài)模擬單元，其中，

同步信號收發(fā)單元連接于輻射單元和多通道采集存儲控制單元之間，工作狀態(tài)模擬單元包括程控電源模塊和程控負載模塊，多通道采集存儲控制單元與程控電源模塊的控制端口以及程控負載模塊的控制端口相連；

輻射單元的試驗區(qū)域內放置DC-DC電源模塊，DC-DC電源模塊的輸入端連接程控電源模塊，DC-DC電源模塊的輸出端連接程控負載模塊，多通道采集存儲控制單元的各數(shù)據(jù)采集端口與DC-DC電源模塊的需要監(jiān)測的輸入輸出端口相連。

進一步的，當DC-DC電源模塊的數(shù)量為兩個以上時，所述工作狀態(tài)模擬單元還包括用于控制DC-DC電源模塊切換接入測試的第一程控開關模塊和第二程控開關，所述DC-DC電源模塊的輸入端通過第一程控開關模塊連接程控電源模塊，所述DC-DC電源模塊的輸出端通過第二程控開關模塊連接程控負載模塊，第一程控開關模塊和第二程控開關模塊受控于多通道采集存儲控制單元。

進一步的，所述多通道采集存儲控制單元包括控制器、存儲器和多個數(shù)據(jù)采集卡，每個數(shù)據(jù)采集卡對應一個數(shù)據(jù)采集端口，控制器控制各數(shù)據(jù)采集卡采集到DC-DC電源模塊的輸入輸出端口的信號并存儲于存儲器中。

進一步的，所述控制器采用PXIe-8133控制器，所述存儲器采用PXIe磁盤陣列，所述數(shù)據(jù)采集卡采用美國國家儀器（National?Instruments，簡稱NI）公司的PXIe-5122型號的數(shù)據(jù)采集卡。

進一步的，所述多通道采集存儲控制單元通過控制器提供的GPIB（General-Purpose?Interface?Bus，通用接口總線）接口、USB（Universal?Serial?Bus，通用串行總線）接口或者LAN（Local?Area?Network，局域網(wǎng)）接口與程控電源模塊的控制端口以及程控負載模塊的控制端口相連。

進一步的，在主動同步模式下，多通道采集存儲控制單元通過同步信號收發(fā)單元向輻射單元發(fā)出啟動信號，輻射單元開始對試驗區(qū)域內的DC-DC電源模塊轟擊粒子，同時多通道采集存儲控制單元通過其數(shù)據(jù)采集端口采集到DC-DC電源模塊的輸入輸出端口的信號并存儲于存儲器中。