



什么是DC(Direct Current)?它表示的是直流电源,比如常用的干电池或车载电池等。
什么是DC/DC变换器?就是能将一个数值的直流电压转换成其他数值的直流电压的器件。
可不要小看这一看似简单的转换过程。DC/DC变换器可广泛应用于远程及数据通讯、计算机、办公自动化设备、工业仪器仪表、军事、航天等领域,涉及到国民经济的各行各业。例如,这种技术可在无轨电车、地铁、列车、电动车实现无级变速和控制,同时使上述控制具有加速平稳、快速响应的性能,并同时实现节约电能的效果。较一般变阻器可节约20%~30%的电能。可谓是小器件大作用。
但同时还要认识到,DC/DC变换不是简单的加减法,要做成可靠的产品并不容易。特别是中国DC/DC变换器设计研发和制造起步相对较晚。
中国电科第四十三研究所(以下简称43所)作为国家定为唯一从事混合集成电路的研究所,经过多年攻关,已成为国内军工市场中以DC/DC变换器产品为主导的功率电子行业的最大供应商。
给飞行器提供稳定的电源
近些年来,随着飞行器供电方式和飞行器负载的变化,对于飞行器上DC/DC变换器的要求也越来越高,从输入、输出性能到工作温度、可靠性等都提出了严格的要求。
43所不断加强和深入开展混合集成DC/DC变换器在航天领域应用技术研究,不断攻克设计理论、材料、工艺等难关,这些方面的研究工作都取得了很大的进展。目前系列产品已广泛应用于长征系列运载火箭、神舟系列飞船、天宫飞行器、探月、北斗二代导航等众多国家重点工程,应用领域遍及航天、航空、电子、兵器、船舶、核工业等多个领域。
拳头产品够给力
在43所系列变换器产品中,尤其突出的是“100V厚膜抗辐照DC/DC 变换器及EMI 滤波器系列”和“高效高功率密度DC/DC变换器系列”。作为DC/DC变换器的代表产品,产品技术水平均达到国际领先。
众所周知,由于航天设备长期运行在恶劣的空间辐射环境中,辐射对电子系统的损伤成为导致整个航天设备失灵的重要诱因,甚至最终导致卫星或航天器灾难性的后果。作为航天设备重要的供电电源DC/DC转换器就首当其冲受到辐射的影响,因而其可靠性尤其是抗辐射性能就尤为重要。
100V厚膜抗辐照DC/DC 变换器及EMI 滤波器系列属于空间用产品代表。43所通过系列化型谱攻关,先后突破多项关键技术,在国际上首次形成了高压母线输入下具有抗辐照性能的二次电源供电平台解决方案,是我国乃至国际上系列化程度最高、品种数最多、功率覆盖最全的系列产品。该产品系列的研制成功,标志我国高端抗辐照DC/DC变换器及EMI 滤波器的产品、技术已步入国际领先行列。该产品作为系统的“心脏”,为航天器各控制单元提供稳定供电,已成功应用于天宫二号空间实验室和“天舟一号”货运飞船,并将继续在空间站等其他重大工程中得到应用,产生了显著的经济效益和社会效益。
高效高功率密度DC/DC变换器研制成功也有重要意义。随着电子设备中所用的集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同。在电子供电系统中,采用高功率密度的高频DC/DC隔离电源模块可以大大减小损耗、方便维护,且安装和增容非常方便,这一技术方案备受行业青睐。
43所突破大功率高功率密度厚膜DC/DC变换器的电路新拓扑、新工艺、新材料与新结构等关键技术,研制出我国自主品牌的DC/DC变换器,使我国高可靠大功率厚膜化DC/DC变换器在高功率、高功率密度、高效率等指标上的优势显著,实现核心芯片的自主化、国产化。作为自主创新产品的代表,高效高功率密度DC/DC变换器已应用在航天、航空等诸多重点工程。
追赶引领新技术趋势
在不断推出系列高可靠产品的同时,43所积极开展多项专题技术研究,推动大功率输出DC/DC变换器技术不断向高频化、高效化、小型化、数字化和高可靠等方向发展,建立并规范了大功率输出高功率密度厚膜DC/DC变换器产品的标准化设计,助力国家DC/DC变换器的技术与产品逐步从“跟跑”到“并跑”,最终实现行业“领跑”的跨越。
在DC/DC变换器领域,43所实现了从设计方案阶段融入整机系统,为整机提供优质的产品服务、技术服务和系统级服务,已形成一揽子系统解决方案,形成了为系统小型化提供全面的多种解决方案的集成和服务能力。