Estudo dos efeitos de dose total ionizante (TID) de radiação gama num regulador de tensão de topologia Buck

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT

DATA DE PUBLICAÇÃO

12/08/2011

RESUMO

Componentes eletrônicos, quando empregados em veículos espaciais, estão sujeitos a condições ambientais adversas, dentre elas a contínua exposição à radiação ionizante proveniente dos ciclos solares e de origem cósmica. Os componentes genuinamente fabricados para esta finalidade são aqueles que possuem a propriedade de resistência a dose acumulada total de radiação ionizante (radiation-hardness), e são denominados rad-hard. Entretanto, uma regulamentação do governo americano dificulta a aquisição deste tipo de componente. Dessa forma, a alternativa encontrada pela comunidade espacial é a utilização de componentes de mesma funcionalidade, porém de fácil aquisição no mercado, os chamados componentes de prateleira ou COTS (Commercial-Off-The Shelf Devices for Space Applications). Para a garantia de sua durabilidade no tempo previsto para a missão espacial o componente COTS a ser empregado deve ser qualificado quanto à sua resposta e tolerância à dose de radiação ionizante acumulada no ambiente espacial. Com o observado aumento na utilização desses dispositivos, a importância de testes baseados em solo para os efeitos da dose total ionizante (TID) a fim de qualificar tais dispositivos para vôo, têm se tornado importante para a garantia da qualidade do sistema onde será empregado. As novas formas utilizando tecnologias de dimensões cada vez mais reduzidas, nas quais esses dispositivos são utilizados também realça a necessidade de testes específicos de aplicação a fim de assegurar sua operação com característica e a capacidade de atender os requisitos operacionais para atingir os objetivos da missão. Esta qualificação é realizada em testes laboratoriais em solo empregando fontes de radiação ionizante. No presente trabalho é apresentada a qualificação de um conversor DC-DC da série LM2596 de reguladores de tensão, quanto à sua tolerância aos efeitos acumulados de dose de radiação ionizante, conhecido na literatura internacional por TID (total ionizing dose). Os reguladores de tensão desta série são circuitos integrados monolíticos que fornecem todas as funções ativas para um regulador chaveado (Buck) step-down capaz de suprir uma corrente de carga de até 3A com excelente regulação de carga e de linha. O trabalho caracteriza-se por submeter o componente à exposição à radiação ionizante proveniente de uma fonte de 60Co. Os experimentos permitiram verificar o desempenho do regulador através de sua tensão de saída para cargas contínuas e cargas variadas. Aliado à literatura e publicações diversas os trabalhos consistiram na análise experimental e simulada do componente, permitindo avaliar os efeitos da radiação sobre os principais parâmetros nos blocos funcionais do dispositivo.

ASSUNTO(S)

efeitos da radiação dispositivos elétricos radiação ionizante raios gama componentes eletrônicos de espaçonaves ensaios de materiais propriedades mecânicas engenharia de materiais engenharia aeroespacial

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