6 votos

Solución limitadora de corriente para pocketqube satélite

Un proyecto en el que estoy trabajando requiere una confiable limitación de la corriente de solución para un pocketqube picosatellite.

En la actualidad el Texas TPS2553 está siendo empleado que se corte la energía una vez que se alcance el límite. Nos preocupa que este podría entrar en la fuente de alimentación en un interminable bucle de reinicio debido a los daños de la radiación.

La máxima esperada actual, durante una transmisión de la señal es 135mA. El sueño actual es 7uA.

Nos han llegado a través de agotamiento del modo de p-MOSFET de canal, tales como el Infineion BSS126 (notas de aplicación), que muestra:

Infineon BSS126 Application Notes

1) ¿hay una solución más fiable que el MOSFET limitador de Corriente se muestra arriba?

2) ¿estas agotamiento del modo de p-ch dispositivos tienen muy alta o de baja resistencia a la radiación cósmica?

6voto

laptop2d Puntos 331

1) ¿hay una solución más fiable que esto?

Una parte de este tipo puede convertirse en un problema con un Solo Evento Malestar (SEU), no es rad-duro (resistente a la radiación). Si la SEU causas de un problema en el circuito de la TPS2553, entonces podría causar problemas de potencia de su sistema.

Realmente depende del sistema y cómo este está conectado como un todo, si hay algo arriba que puede desactivar la alimentación (que probablemente es porque usted tiene una batería y se necesita un convertidor DC a DC).

Con el cierre de la ups y de satélite de diseño es beneficioso tener:

  • Un sistema que puede detectar el pestillo de la ups (más actual) y cerrar de que la IC. Esto significa que el monitoreo de la corriente de la batería y las células solares (si usted tiene que, en su masa/volumen/presupuestos de energía). Un temporizador de vigilancia (externo para el microprocesador) es generalmente empleado que necesita actualizarse desde el procesador, si no se actualiza, entonces cambia todo y se restablece el sistema de poder (y de la TPS2553). Lo principal es la prevención de la batería de drenaje para una crítica de baja tensión, si usted recibe la tensión de alimentación demasiado baja, la batería se agota (con la mayoría de la química), y la misión es sólo trabajo en el sol o muertos.
  • Radation las partes endurecidas, si usted realmente desea un sistema robusto, a continuación, para el circuito de potencia de uso rad partes duras que están en aumento en la disponibilidad (y también son más caros). En general pico y nano sats uso comercial de las partes y de acuerdo con el hecho de que podrían pestillo más a menudo ya que la misión de los presupuestos son más bajos.
  • El uso de un flash basado en FPGA o anti fusible para la misión crítica de los circuitos de

    En contraste, la configuración de antifuse basado en flash y FPGAs es inmune a SEUs porque de su no-volátil de la estructura. La figura 4 muestra el típico flash, con una estructura de puerta flotante situado entre un puerta de control y el metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) estructura de abajo, encerrado en buena dialéctica. El valor del bit es almacenado como un cargo en la puerta flotante. Un acusado puerta representa un el valor cero NI flash células. Fuente: http://archive.cotsjournalonline.com/articles/view/102279

Curiosamente, TI tiene un reciente escribir en el seguro de ups y cómo se previenen en el IC. No se sabe si el TPS2553 ha sido construido y probado para la JEDEC JESD78 estándar para el pestillo de la ups. (y buena suerte para encontrar, a través de los años de la TI ha sido pobre en la comunicación con los ingenieros, así que yo sólo lo uso si me absolutamente necesario). Pero desde 2010 TI tiene algunos diseños que se ajusten a este estándar, y la mitigación del pestillo de la ups. A continuación se muestra un diseño que es más inmune a la pestillo de la ups con guardlines

enter image description here

2) ¿estas agotamiento del modo de p-ch dispositivos tienen muy alta o baja resistencia a la radiación cósmica?

El problema es que en su mayoría relacionados con la realización de los pares de transistores (que el TPS2553 tiene muchos):

Latch-Up es una condición donde una baja impedancia se crea entre un suministro de pin y la tierra. Esta condición es causada por un disparo (inyección de corriente o sobretensión), pero una vez activado, el bajo impedancia se mantiene incluso después de que el gatillo no está presente. Esta baja impedancia, el sistema puede resultar molesto o daños catastróficos debido a un exceso de los niveles actuales. El Pestillo de la condición general, requiere de un ciclo de potencia para eliminar la baja impedancia. CMOS y BiCMOS de los circuitos de uso NMOS y PMOS los transistores para crear el circuito de funciones. En el diseño de la CMOS circuito integrado, la proximidad de la PN uniones que forman la NMOS y PMOS transistores crear inherentes parasitarias de los transistores y los diodos. Estas estructuras parasitarias crear PNPN Tiristores, también llamado silicio-rectificadores controlados (SCRs). Excursiones (sobrepasamiento y undershoots) fuera de la operación normal niveles de corriente y voltaje puede desencadenar PNPN Tiristores y puede causar Latch-Up. "Latch-Up" no es un riesgo si los niveles de corriente y voltaje aplicado al dispositivo se adhieren a los máximos absolutos. Fuente: Pestillo de la ups SCAA124 TI app nota

Por lo que sería más preocupante con la conducción de los circuitos de la TPS2553 y tener algo pestillo hasta allí y no ser capaz de controlarlo, o autodestrucción de sobrecorriente (Por ejemplo, el TPS2553 tiene un amplificador de error (op amp) y muchos otros lugares en los que tiene una etapa de salida que tiene dos transistores en serie de VCC a tierra. Si ambos de estos encender entonces usted tiene un corto en esencia, si el TPS es la cosa que es suppoesed a ser el control de corriente, a continuación, usted tiene un problema. Probablemente voy a ir con un circuito que no está integrado en un solo lado de alta interruptor de la carga con un tire y un organismo de vigilancia de circuito en él para la restablece.

EDITAR

1) ¿hay una solución más fiable que el MOSFET limitador de Corriente se muestra arriba?

Un solo interruptor con un perro guardián sería mejor. Las probabilidades son que el sistema está diseñado no tiene poder de los residuos. Poner una resistencia en serie con una de las mayores cargas en el sistema no es una buena idea. Este documento tiene información sobre los sistemas de potencia para un nanosat, sería una buena idea usar (o incluso en contacto con los autores para obtener información sobre cómo se ha diseñado sus sistemas de energía

enter image description here Fuente: Nanosatellites en LEO y más allá: Avanzado de protección Radiológica técnicas para CUNAS-basado de la nave espacial

2) ¿estas agotamiento del modo de p-ch dispositivos tienen muy alta o baja resistencia a la radiación cósmica?

Esto es desconocida, pero no importa lo que el dispositivo es, es más probable que el pestillo de seguridad. El camino hacia el diseño de las naves espaciales de los sistemas de poder (o de cualquier sistema electrónico) es un plan en el dispositivo esté totalmente apagado o totalmente de radiación y, a continuación, permitir que el sistema para borrar la falla (por la potencia de la bicicleta). No hay dispositivos es resistente a la pestillo de la ups completamente, pero algunos más que otros.

Dispositivo de resistencia está determinada por muchos factores, incluyendo los materiales y la construcción. La única manera en que realmente sabe es si el dispositivo ha sido diseñado y probado contra la radiación. Si desea tolerancia a la radiación, y luego comprar rad partes duras como estos MOSFETS. Pero usted todavía tiene que planificar para latchups debido a la SEU. Hay algunos muy muy rayos cósmicos de alta energía, y de ahí se puede ionizar nada.

-1voto

dreitz Puntos 1

Si usted puede permitirse el lujo de unos pocos voltios de la pérdida de inserción, una simple y confiable límite de corriente con LM117: SG117 current source La resistencia debería ser fijo 8.2 R (~152mA límite) o 9.1 R (~137mA límite), y capaz de disipar al menos 0,25 W, incluso a altas temperaturas de funcionamiento. Si la radiación es extrema, puede utilizar una radhard versión de LM117, como SG117AR. https://www.microsemi.com/existing-parts/parts/56283

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X