[实用新型]DC/DC变换器单粒子效应试验自动化测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种DC/DC变换器单粒子效应试验自动化测试装置系统，属于空间环境抗辐照试验技术领域，用于快速、高效的DC/DC变换器单粒子试验自动化测试。

背景技术

随着我国航天事业的高速发展，对高性能、高可靠、小型化同时具备抗空间辐照的DC/DC变换器的需求十分迫切。在抗辐照DC/DC变换器项目中，需要研究航天和武器系统使用抗辐照DC/DC变换器的空间环境试验关键技术。要开展抗辐照DC/DC变换器的研制，需要对产品进行空间轨道模拟环境试验的研究，对宇航产品抗空间环境进行地面模拟试验验证，进而对产品进行加固设计，突破重大难点技术，打破禁运，替代同类进口产品。

单粒子效应是空间辐射环境中的高能质子、重离子、a粒子和中子等与半导体器件或集成电路相互作用后，器件或电路会出现单粒子翻转、单粒子闭锁、单粒子栅穿、单粒子烧毁等异常现象。DC/DC变换器作为一个电路系统的电源，如果其受辐照影响而输出电压发生改变，将会直接影响电路其他部分的正常工作，其输出电压变化太大（瞬间跳变或持续变化）还导致系统故障。因此，单粒子效应地面模拟试验数据的准确性、可靠性和可信度直接关系着航天电子器件在轨长期运行的可靠性，DC/DC变换器单粒子效应地面模拟试验是研究DC/DC变换器及核心器件加固设计的基础。通过DC/DC变换器抗辐照试验技术研究来确定DC/DC变换器辐照试验方法及相关判据，编制产品可靠性评估，以完成DC/DC变换器抗辐照试验技术的标准攻关。

针对DC/DC变换器单粒子效应试验的测试，当今国内还没有形成统一的试验方法，还处于探索阶段。此外，在国内的重离子单粒子效应地面模拟试验专用辐照装置上进行DC/DC变换器单粒子效应试验，试验平台只提供辐照装置，没有提供测试样品的单粒子效应试验测试装置。没有DC/DC变换器单粒子效应试验测试装置，就无法获得DC/DC单粒子效应试验的基础数据，这样就无法精确计算DC/DC变换器在一次辐照试验过程中发生单粒子翻转的次数、输出电参数跳变的脉宽及幅度，进而不能得到反映DC/DC变换器单粒子事件敏感性的参数，从而不能预估DC/DC变换器在空间轨道上的单粒子翻转率，同时，无法为DC/DC变换器抗单粒子效应加固性能的进一步改进提供基本数据，无法指导抗辐照DC/DC变换器的加固改进设计、抗辐照元器件加固技术研究，也无法为型号的使用提供试验数据依据。

单粒子效应试验的测试是一项复杂的技术。目前，针对DC/DC变换器单粒子效应试验的测试装置主要有以下两种方案：一是仅采用示波器进行高低电平的阈值设定进行单次触发捕捉单粒子效应试验现象，或者在示波器中安装插件，实现多次触发采集，但是此方法的弊端是触发设定触发的数量和采样速率是矛盾的，即随着设置多次触发数量的增加，采样速率随之减少。此外，触发电平只能设置高或者低电平，不能同时设置高低电平的阈值，单粒子试验时，输出电压的跳变的幅度变化可能高，也可能低；二是采用集成的数据记录仪，虽然可以记录试验数据，但是采样速率小于1MS/s,不能满足DC/DC变换器单粒子效应试验高速采集的要求。此外，上述两种方案，试验人员在试验中途要多次进入辐照间手动切换产品以及上电加载，试验效率低下，同时对试验人员身体也造成一定的危害。

发明内容

本实用新型为解决上述现有技术存在的不足，提供一种DC/DC变换器单粒子效应试验的自动化测试系统，以提高DC/DC变换器单粒子效应试验效率，同时实现数据自动高速采集、产品自动片选、产品自动加载、自动电源设定、参数实时显示、数据回放。

本实用新型的DC/DC变换器单粒子效应试验自动化测试系统，包括程控电源、连接DC/DC变换器且用于对试验电参数信号进行接收调理的信号控制接线盒、与电参数信号控制接线盒相连接的PXI集成采集控制单元、与PXI集成采集控制单元相连接的上位PC机、以及用于监控电参数信号并对电参数信号进行分析处理的LabVIEW测试软件。

所述PXI集成采集控制单元包括PXI控制卡、PXI采集卡和PXI实时控制器，所述PXI控制卡通过PXI总线连接程控电源，所述PXI采集卡通过PXI总线连接信号控制接线盒。

所述DC/DC变换器上设有USB测温模块。

所述测温模块连接到PXI集成采集控制单元。

所述PXI集成采集控制单元通过PXI总线连接电子负载。

所述LabVIEW测试软件包括数据的测量显示单元、对数据进行分析处理的计算单元、控制单元、与上位PC机进行数据传递的通讯软件单元。