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团队为Spapfflight应用程序开发光耦合器

经过西南研究所|2019年2月7日

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西南研究院开发了一种用于航天应用的高可靠性高压光耦。美国宇航局选择该设备作为欧罗巴-克利伯号航天器与三台仪器之间的电源接口,这三台仪器将在未来五年内飞往木星的卫星欧罗巴。由内部资助开发的功率转换器克服了类似系统在太空运行时的可靠性问题。

一个光耦合器,也称为光隔离器,转移电气信号在使用光的两个隔离电路之间,在这种情况下,LED源阵列。SWRI器件使15千伏隔离,低压控制空间仪器运行高达10.5 kV。

“在-40°至100°Celsius的条件下运行,我们电源转换器它坚固耐用,能够承受太空发射的严酷和不利的辐射条件,”SwRI空间科学与工程部门的高级项目经理卡洛斯·乌迪亚尔斯说。“除了能够承受木星周围的辐射环境外,我们的光耦速度很快,在23.4微秒内从0千伏上升到10千伏。半英寸的包装重量不到4克,辐射耐受能力超过100千拉德。”

高质量的设备在相对较小的占地面积内提供了高可靠性和长寿命,这对空间应用至关重要。光耦正在集成到用于行星探测的质谱仪(MASPEX)、用于磁探测的等离子体仪器(PIMS)和用于Europa Clipper任务的表面尘埃分析仪(SUDA)仪器中。SwRI的光耦将有助于天体生物学检查,以了解月球的地下海洋和潜在可居住性,以及其大气、电离层和磁层的特征。

“SWRI可以将设备配置为适合一系列应用程序,”Urdiales表示。“我们通过高电流2AMP LED阵列中的冗余提供更高的可靠性,从而提供闪电快速步进速率。”

除了抵抗辐射损坏之外,LED阵列还禁止与多结高压二极管的不均匀照明相关的“齐纳噪声”。SWRI制造了光耦合器,以消除具有内部静电放电保护二极管的缺陷和相关的放电,旨在防止与空间的寒冷环境相关的故障。

“SWRI的SW1001502 Octocoupler是一种高压静电分析仪,偏转,偏差和定制踩踏的高度可靠选择力量系统,”Urdiales说。它也可用作高压线性控制元件、电流源或运算放大器输出级


提交:航空航天+国防


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