太空及衛星常見問題(FAQs)

答：太空中幾乎沒有任何物質，也就是高真空。 沒有空氣就無法維持生命，也無法提供加熱或散熱傳導對流。 國際空間站的極端溫度範圍從背陰面的 -250℉ 到向陽面的 +250℉，跨度極大，因此需要溫控系統。 進入太空不是一件容易的事，需要火箭發射給航天器施加巨大的加速度和振動力。 航天器必須利用機載能量存儲、某種形式的燃料和/或太陽能帆板為其自身供電。 地球大氣層外的輻射强度很大，會導致航天器退化。 必須避開空間碎片和隕石。 低軌道必須考慮大氣阻力，否則就會最終返回地球。

答：在太空中，輻射充斥著高能電磁波及亞原子粒子的複雜混合物。 電磁波與可見光相似，但頻率更高，如 X 射線和伽馬射線等。 亞原子粒子從其速度中獲得高能。 這些粒子由電子、質子、阿爾法粒子（一種氦核）及較重元素的原子核的混合物組成。 亞原子粒子被稱為宇宙射線。

答：能量極高，能够從物質中移除一個或多個電子，從而產生離子的輻射，叫電離輻射。 通過釋放電子，原子變成帶正電荷的離子。

答：在地球附近，大部分空間輻射來自太陽，但也有一些來自遙遠的恒星和星系事件。 許多帶電粒子被困在地球磁場中，形成了範艾倫輻射帶，即環繞地球的高輻射區域。

答：輻射對健康的影響取決於輻射的累積量、能量和粒子組成。 輻射被視為對生命有危險，因為低劑量的電離輻射會對 DNA 造成損害，導致細胞突變。 劑量在 100 至 600 拉德（輻射計量單位）之間，會導致胃不適、疲勞和嘔吐。 然而，在沒有醫療救助的情况下，200 至 800 拉德的劑量在 60 天內造成死亡的幾率為 50%。 如果不進行治療，800 拉德以上的劑量基本上肯定會致命。

答：為了讓太空人在太空中生存，我們必須為他們提供適合生活的環境。 也就是說，需要可供呼吸的空氣、溫控、針對隕石、微流星體及空間碎片的人體保護，以及抗輻射保護。 必須周密規劃飲食，以免在補給之前耗盡。

答：輻射可改變資料的特性，造成永久性或暫時性退化。 電荷可能會在表面積聚，最終按照靜電荷的形式放電。 單一事件效應（SEE）是由帶電高能粒子以電子形式釋放其能量直接造成的，可能會改變電腦的邏輯比特，也可能會造成永久性的破壞性損壞。 長期輻射被稱為總電離劑量（TID），可逐漸改變電子產品的效能。 TID 電路多到一定程度，就會停止正常工作。

答：大多數繞地球運行的衛星通過太陽獲取能源。 航天器上的光伏（PV）面板與屋頂上使用的光伏面板類似，將太陽光轉化為電能。 但為了減輕重量，航太級光伏電池通常使用更高效率的多層結構，能够將更多的光能轉化為電能。 產生的能量會因地球或其它衛星部件的陰影、面對太陽的角度、電力負荷以及面板的壽命而不同，因為暗化和輻射效應會影響效率。 為了修正這些變化，電源調節裝置不僅會調節所提供的電源，使其適應航天器和可充電電池，而且還會將電壓母線分配給衛星組件。 在衛星完全被地球遮蔽時，電池就會為其供電。 有幾種常見的母線電壓，但通常都在 28V 至 100V 之間。

答：衛星的配電可能很複雜。 子系統負載需要穩壓、與母線隔離、雜訊過濾、瞬態抑制、故障隔離以及通過局部網路提供充足的電源。 這些任務是通過將配電單元（PDU）和單元級電源組合起來完成的，這些電源針對每個負載調整了大小。 PDU 不僅提供故障隔離，而且還可進行穩壓。 供電設備通常包括從母線電壓到 0.5V 到 12V 負載水准的穩壓、母線隔離、雜訊過濾和瞬態抑制，有時還包括故障保護。

答：Vicor 開發的產品系列充分考慮了太空產品的獨特需求，其中包括 TID 和 SEE 的影響。 所選的電晶體組件均能抵禦這兩種輻射效應。 Vicor 會測試所有批次的零部件，以確保達到產品的抗輻射效能。 模組綜合雙供電鏈結構，可在單一事件效應過程中確保電源的完整性，使重要負載獲得連續不斷的電源。

答：Vicor 耐輻射電源轉換器可提供高功率密度、高轉換效率、小巧的外型、很輕的重量以及低雜訊開關效能。 這些優勢是通過 Vicor 使用的零電壓及零電流開關科技實現的，其可實現高效率的高頻率工作。

答：Vicor 耐輻射電源產品的耐輻射總劑量額定值為 50k 拉德。 新模組經過測試，TID 仍然保持公佈的額定值，高達 80k 拉德。

答：Vicor 通常會對耐輻射產品系列中使用的資料執行嚴格的控制。 所有易受輻射影響的電晶體均經過大量測試。 只有那些通過我們嚴格測試的資料批次才會轉而用於裝配耐輻射模組。

答：Vicor 在耐輻射 DC-DC 轉換器產品線的設計和部件選擇上，注重每一個細節。 耐輻射產品中使用的組件需要進行重離子測試。 我們測試了 MOSFETS 的單事件燒毀（SEB）和單事件栅穿（SEGR）。 顯著的電壓降低額定值應用於 MOSFETS，以確保完好無損。 只有器件能在 35MeV-cm2/mg 的線性能量轉移（LET）下保持完好無損時，才能使用。

答：Vicor 在重離子環境下對模組進行了廣泛的特性測試。 重離子可能會導致供電鏈功能紊亂，即 SEFI。 我們不僅採用了檢測各種形式的 SEFI 的方法，而且還對供電鏈進行了復位。 每一款 Vicor 耐輻射電源模組均包含兩個通常並行運行的供電鏈。 如果一個供電鏈被帶電粒子打亂並重置，並行單元會在重置過程中承擔全部負荷，這是一種主動冗餘的形式。 當紊亂的模组重新上線時，這兩部分模組會再次共同承擔負荷。 這種雙供電鏈方案可確保電源在 SEE 環境下可靠傳輸。

答：Vicor 已通過適用於太空應用非密封模組的認證流程。 四款合格的模組有一款母線轉換器模組（BCM®)、 一款前置穩壓器模組（PRM™) 和兩款變壓模組（VTM ™)。 確認流程包括烙印、熱循環、溫濕度偏差、高溫工作壽命，以及嚴格的高提速使用壽命測試。

答：最初的產品系列設計旨在通過 100V 航天器母線工作。 只需對母線轉換器模組（BCM）和前置穩壓器模組（PRM）稍加改動，該產品就可通過任何常見的母線工作，包括 28V、50V 和 70V 母線。

答：所有模組都按照 IPC-9592B 標準進行了降額，在保守的外殼溫度下工作時，可滿足通用太空的降額需求。

答：是的，根據契约，Vicor 可提供一個完整的資料包，其中包括最壞情况下的電路效能、輻射、散熱、應力降級、FMEA 以及可靠性分析。

答：Vicor 在稱之為 SM ChiP™ 封裝的先進高級產品制造技術中投入了大量資金，這是一種針對電源產品而優化的高密度封裝。 模壓及電鍍模组經過精心設計，有助於將熱量傳遞給客戶散熱器。 模组可使用通用 SMT 組裝設備裝配在主機 PCB 上。

答：所有 Vicor 耐輻射產品均在美國裝配。

答：Vicor 產品預計將於 2022 年第三季度首飛。

答：Vicor 耐輻射電源產品被評為 EAR99 級出口產品。