Космический DC-DC преобразователь, 100VDC->27V@5A или ->27V@60A Опции

[Waso]

Здравствуйте.

Появилась задача разработать преобразователь напряжения для космического аппарата. Входное напряжение - 100В +-5%, постоянка. Выходное - 27В (регулировка от 24 до 30). По мощности нужно предложить два варианта: на выходной ток 5 и 60 А. Гальваническая изоляция не обязательна. ЭРИ в пластиковых корпусах нельзя, желательно только Россия и вообще если микросхемы - то только рад-стойкие. Диапазон температур минус 40 плюс 60 грд.Ц. Понятно, что нужна устойчивость к космической радиации. Орбита не высокая, 600км - до радиационных поясов далеко, но спец.фактор действует.

Опыта по импульсным преобразователям у меня мало. (не волнуйтесь, т.к. тема серьезная, соотв. ОКР был поставлен в нужный НИИ опытным дядям, а моя разработка идет только как подстраховка) Такчто прошу сильно не ругать, если скажу глупость.

Свои соображения:

Для 5-амперного думаю попробовать собрать Step-Down на полевике. Можно даже использовать N-канал. Затвор подтянуть резистором к истоку и через конденсатор подать "снизу" модулирующий сигнал амплитудой 20В (есть опыт работы с 2П769Е91 - у него пороговое не более 4В, но полностью открывается он ближе к 10В). Если знаете отечественные полевики, которые полностью открываются хотябы при 5В на затворе - пожалуйста сообщите.

Как проще всего организовать ШИМ с подстройкой скважности на рассыпухе без операционников?

Для мощного 60-амперного варианта наверное не обойтись без трансформатора.
На какую максимальную частоту преобразования можно рассчитывать с современной российской элементной базой?
Насколько выгоднее по КПД полный мост по сравнению с полумостом и емкостной средней точкой?

[Waso]

Думается, это еще надо постараться, чтобы пробить воздух сотней вольт. Потомучто с уменьшением расстояния между электродами пробивное напряжение проходит минимум в примерно 350В и снова растет. По оси абсцисс у нас давление, умноженное на расстояние, значит какие ты зазоры и давления не подбирай - меньше 350В никак не должно пробить, если газ - воздух и 200В если водород.

Может ли в условиях вакуума произойти пробой между близкими металлическими поверхностями за счет эмиссии электронов как в лампах? Я так понимаю, что это будет просто слабый ток утечки, определяемый скоростью эмиссии.

Чтобы уж спать спокойно - а есть для космических применений краска/лак аэрозольная диэлектрическая, которой можно покрыть все уже собранные платы с компонентами? Вроде же красят поверхности спутников снаружи чудо-краской, которая дает нужный спектр отражения/поглощения, не трескается от термоциклов и не рассыпается от радиации и УФ. Но она, как я слышал, не диэлектрическая.

[novikovfb]

Думается, это еще надо постараться, чтобы пробить воздух сотней вольт. Потомучто с уменьшением расстояния между электродами пробивное напряжение проходит минимум в примерно 350В и снова растет.

это еще надо постараться найти внутри керамического или металлокерамического корпуса транзистора шаровые разрядники, там напыленные на кристалл полоски и тонкие проволочки, а напряженность поля около острых краев может возрастать многократно. Для создания проблем достаточно относительно небольшой утечки через тлеющий разряд между стоком и затвором.
В любом случае надо будет проводить испытания, цель всех обсуждений - уменьшить количество проблем, которые придется решать в срочном порядке по результатам испытаний.