DC-DC变换器的降额设计与热设计

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　因电子产品的可靠性对电应力和温度应力较敏感，故而降额设计技术对电子产品则显得尤为重要，成为可靠性设计中必不可少的组成部分。按照GJBZ35-93的要求，航天器所用元器件的所有参数必须实施Ⅰ级降额。
　　DC/DC变换器中所用元器件种类较多，有阻容器件、大功率半导体器件、电感器件、继电器、保险丝等，针对不同器件要分析需要降额的所有参数，且要综合考虑。而且，对同一器件不同参数做降额时要考虑参数之间的相互影响，即一个参数作调整时往往会带来其他工作参数的变化。对半导体器件，即使是各参数均降额了，最终还要归结到结温是否满足降额要求。
　　降额设计要建立在对电路工作状态认真分析的基础上，确认达到预期效果。例如，对电容器额定电压的降额，由于器件特性的差异（如漏电流、RSE等)，简单串联后并不能完全满足降额要求。
　　产品研制经验告诉我们，热应力对电源可靠性的影响往往不亚于电应力。电源内部功率器件的局部过热，包括输出整流管的发热，很可能导致失效现象发生。当温度超过一定值时，失效率呈指数规律增加，当达到极限值时将导致元器件失效。温度每升高2℃，电子元器件的可靠性下降10％，器件温升50℃时的寿命只有温升25℃时的1/6，足见热设计的必要性。电源热设计的原则有两个：一是提高功率变换效率，选用导通压降小的元器件简化电路，减少发热源。二是实施热转移和热平衡措施，防止和杜绝局部发热现象。
　　由于卫星所处空间环境的影响，散热方式只有辐射和传导，且由于安装位置的影响，DC/DC变换器一般主要通过传导进行散热，也就是通过机壳安装面，将DC/DC变换器产生的热量经设备结构传导到设备壳体，再由设备安装面传导到卫星壳体，由整星进行温控。