DC-DC转换器的SET分析及自动保持加固方法研究

摘要

通过高能粒子入射的电路级模拟，研究了Boost型DC-DC转换器敏感元件PWM控制器中误差放大器（EA）的单粒子瞬态效应（SET），对SET在环路中的传递进行了分析和仿真验证，得出了SET对DC-DC输出电压的影响与负载大小的关系。针对DC-DC转换器PWM控制单元中的误差放大器输出端所发生的SET，提出了一种电压自动保持的辐射加固方法。通过对EA输出电压的采样和比较，实现了对SET的检测，以及通过自动保持电路对EA输出电压进行保持，隔绝了SET在环路中的传递，确保了DC-DC输出电压的稳定。基于180 nm商用BCD工艺对该方法进行验证，结果表明，在高能粒子的线性能量传递值LET=100 MeV·cm₂/mg的条件下，EA输出端产生的负SET和正SET所造成的DC-DC输出电压跃变现象均得到了有效缓解，缓解能力分别达到96.1%和87.1%。此外，针对加固后的EA，其输出节点发生的SET有95.5%的概率对DC-DC转换器的输出电压不造成影响。

关键词

DC-DC转换器 / 单粒子瞬态效应 / 辐射加固设计 / 自动保持