EO526

POWER SPACE SUPPLIES del dispositivo che puòportare a guasti di natura funzionale. Single Event Effect (SEE) SEE o effetti da evento singolo (SEE) sono causati principal- mente da protoni e ioni pesanti e misurati in LET in MeV cm2/mg. Si tratta di disturbi al normale funzionamento del dispositivo o del circuito causati da una singola particella. Ciò si traduce in effetti transitori che possono essere di- struttivi o non distruttivi. Per questo motivo devono essere adottate misure di at- tenuazione come schermatura, massa flottante (floating ground), selezione di parti Rad Hard, test RLAT (Radiation Lot Acceptance Testing), test SEE e modifiche alla progetta- zione del circuito. La Figura 2 di seguito illustra i dettagli da- gli ambienti difficili tipici dello spazio e riassume le tecniche di attenuazione adottate per la produzione di alimentatori destinati allo spazio. Tutti i componenti elettronici utilizzati all’interno del con- vertitore devono essere singolarmente Rad Hard, per au- mentare la durata (vita del prodotto) del sistema di poten- za e consentire la “sopravvivenza nello spazio per tutti gli anni previsti per la particolare missione considerata. L’uso di componenti Rad Hard abbinato all’adozione di specifiche tecniche di progettazione del circuito garantisce l’immunità nei confronti dei SEE (Single Event Error). I componenti sono soggetti a derating (modalità di utilizzo volta a preservarl9 e la progettazione del circuito è tale che i parametri di fine vita (EoL – End of Life) e le prestazioni siano prevedibili Se richiesto, è possibile eseguire test TID/ELDRS specifi- ci per lotto. Ciò richiede anche la qualificazione e il collaudo dei convertitori di potenza DC-DC per resistere in ambiente ostile come indicato nelle figure seguenti. I convertitori stan- dard isolati della serie SA50 Rad Hard di Microchip soddi- sfano questi severi requisiti come indicato nelle figure 3 e 4. A supporto della progettazione del convertitore DC-DC è inoltre indispensabile fornire una documentazione comple- ta come quella riportata di seguito: • Analisi strutturale • Analisi delle sollecitazioni • Analisi termica • Analisi delle radiazioni • Analisi del caso peggiore (WCA -Worst Case Analysis) • Analisi di affidabilità • Analisi FMEA (Failure mode and effects analysis) • Report relatico alle interferenze EMI • Report di qualificazione Costruzione meccanica Una delle maggiori sfide nella progettazione di alimentato- ri di livello spaziale Rad-Hard è l’affidabilità e la robustez- za della costruzione. I convertitori ibridi sono costituiti da substrati fragili che prevedono la presenza di die attaccati ai substati stessimediante tecniche di bonding, il che aumenta la complessità del convertitore di potenza e comporta l’in- sorgere di rischi nel processo produttivo che possono met- tere a rischio il lotto e la programmazione. La serie standard di convertitori DC-DC Rad-Hard SA50 di Microchip risolve questi problemi relativi alla costruzione ibrida utilizzando un circuito stampato e componenti SMT standard qualificati per l’uso spaziale. Il design della serie SA50 consente una personalizzazione rapida e semplice con uscite singole o triple. Due fori di sfiato da 1mm (0,04 pollici) di diametro sono integrati nell’alloggiamento per consenti- re alla pressione all’interno del modulo di compensare l’at- mosfera esterna. L’offerta standard prevede un mix di parti di Grade 1 e Grade 2 (come definito nell’EEE INST 002 della NASA) per soddisfare i requisiti relativi ai voli spaziali, tra cui il derating (declas- samento), l’affidabilità e le radiazio- ni. È possibile offrire un’opzione per l’utilizzo solamente di parti qualifi- cate Grade 1. Nella figura 5 viene ri- portata la tipica costruzione interna ed esterna dei moduli. Orbite, applicazioni e in- fluenza nella progettazione dei moduli di alimentazione I satelliti in GEO (Geostationary Orbit) orbitano intorno alla Terra in circa 24 ore, alla velocità di circa 3 Km/sec e a un’altitudine di cir- ca 35786 Km per coprire una vasta Fig. 2 - Ambiente spaziale, effetti e tecniche di mitigazione ELETTRONICA OGGI 526 - MAGGIO 2025 32