DC-DC转换器辐射效应简介2
DC-DC变换器讲解学习
输入输出关系：
图3-6 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路
U otto ofnf ETt otn onE1 E （2-49）
3-25
2.1.5 Sepic斩波电路和Zeta斩波电路
Zeta斩波电路原理
V处于通态期间，电源E经开关
V向电感L1贮能。
V关断后，L1－VD－C1构成振
荡回路， L1的能量转移至C1，
电压源 电压源的变换
o
t
b)
图3-4 升降压斩波电路及其波形
a）电路图
b）波形
3-20
2.1.4升降压斩波电路和Cuk斩波电路
稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零，即
数量关系
T
0 uL dt 0
（2-39）
V处于通态
V处于断态
uL = E
EtonUotoff
uL = - uo
（2-40）
能量全部转移至C1上之后，VD
b) Zeta斩波电路
关断，C1经L2向负载供电。
输入输出关系：
Uo
1
E
图3-6 Sepic斩波电路 和 Zeta斩波电路 （2-50）
相同的输入输出关系。Sepic电路的电源电流和负载电流均
连续，Zeta电路的输入、输出电流均是断续的。
两种电路输出电压为正极性的。
3-26
t1 E
I 20
t2
E
t
O
EM
t
c) 电流断续时的波形
图3-1 降压斩波电路得原理图及波形
3-4
2.1.1 降压斩波电路
数量关系
电流连续
负载电压平均值：
Uoton t otnof
DCDC转换器工作原理及用途
DCDC转换器工作原理及用途
DC-DC转换器，即直流-直流转换器，是一种将直流电源转换为不同电压或电流的电子设备。
其主要工作原理是通过改变输入端电压的波形、频率、极性和振幅，然后将这些改变应用到输出端，从而实现对电源电压的转换。
DC-DC转换器的工作原理如下：
1.输入端电源进行整流，将交流电转换为直流电。
2.通过谐振电容和电感元件构成一个振荡电路，产生高频振荡信号。
3.将高频振荡信号输入到变压器变压器中，通过变换器将输入端电压进行变换，然后输出到输出端。
4.输出端通过后级电路进行输出过滤，以获得所需要的电压或电流。
DC-DC转换器的用途广泛，以下为几个主要的应用领域：
1.电子设备：用于手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的电源管理，将电池或外部电源的电压转换为所需的电压供应给电子设备。
2.电力系统：用于电力系统的直流输电、直流-交流逆变、直流-直流变换等。
3.汽车电子：用于汽车电子系统中的电源管理、电动车辆的能量转换和储存等。
4.太阳能电源系统：用于太阳能光伏电池组的能量转换和储存，将太阳能电池的直流电转换为交流电或其他所需的电压和电流。
5.工业控制与自动化：用于工业控制设备的电源管理，提供稳定的工
作电压或电流。
6.通信设备：用于通信基站、无线设备、卫星通信等设备的电源管理，提供所需的电压和电流。
总结：DC-DC转换器是一种能够将直流电源转换为不同电压或电流的
电子设备，其工作原理是通过改变输入端电压的波形、频率、极性和振幅，然后将这些改变应用到输出端。
它在电子设备、电力系统、汽车电子、太
阳能电源系统、工业控制与自动化、通信设备等领域有着广泛的应用。
dc-dc变换原理
dc-dc变换原理
DC-DC变换器是一种电子设备，用于将直流（DC）电压转换为另一种直流电压。
这种转换器在许多电子设备中都有广泛的应用，例如在电源适配器、电动汽车、太阳能系统和通信设备中都可以看到它们的身影。
DC-DC变换器的工作原理基于电感和电容的原理，通过精确控制开关管的导通和截止来实现输入电压到输出电压的变换。
DC-DC变换器的基本工作原理是利用电感和电容储存和释放能量，从而实现电压的升降。
当输入电压施加到变换器上时，开关管周期性地开关，这导致电感和电容中的能量储存和释放。
通过调整开关管的占空比和频率，可以实现对输出电压的精确控制。
在一个典型的升压型DC-DC变换器中，当开关管导通时，电流会通过电感和负载，从而储存能量。
当开关管截止时，电感中的储能会释放，从而提供给负载。
通过控制开关管的导通和截止时间，可以实现输出电压的精确控制。
相比于线性稳压器，DC-DC变换器具有更高的效率和更小的体积。
这使得它们在需要高效能转换和对电源体积要求严格的场合中
得到广泛应用。
总之，DC-DC变换器是一种非常重要的电子设备，它通过精确控制电感和电容的能量储存和释放，实现了输入电压到输出电压的精确变换。
在现代电子设备中，它们的应用已经变得非常普遍，为我们的生活带来了诸多便利。
dcdc转换器工作原理
dcdc转换器工作原理DCDC转换器是一种常见的电源转换器，它可以将直流电压转换为不同电压级别的直流电压。
在很多电子设备中都会用到DCDC转换器，比如手机充电器、笔记本电脑适配器等。
那么，DCDC转换器是如何工作的呢？接下来我们就来详细介绍一下DCDC转换器的工作原理。
首先，我们需要了解DCDC转换器的基本结构。
一个典型的DCDC转换器由输入端、输出端、开关管、电感、电容等组成。
当输入电压施加在开关管上时，根据开关管的导通和关断状态，电感和电容的工作状态会发生变化，从而实现电压的转换。
在DCDC转换器中，开关管的导通和关断是关键。
当开关管导通时，输入电压通过电感储能，并通过电容输出给负载。
而当开关管关断时，电感中的储能被释放，从而保持输出电压的稳定。
这种周期性的开关操作，使得DCDC转换器能够实现电压的升降转换。
另外，DCDC转换器还需要一个控制电路来控制开关管的导通和关断。
控制电路会根据输出电压的变化情况来调节开关管的工作状态，以保持输出电压的稳定。
这样，即使输入电压发生变化，DCDC转换器也能够保持输出电压不变。
除了基本的工作原理外，DCDC转换器还有一些特殊的工作模式，比如脉宽调制（PWM）和脉冲频率调制（PFM）等。
在PWM模式下，开关管的导通时间会根据输出电压的变化而调节，以保持输出电压稳定。
而在PFM模式下，开关管的导通频率会根据负载情况而调节，以提高转换效率。
总的来说，DCDC转换器通过开关管、电感、电容等元件的协同工作，实现了直流电压的升降转换。
控制电路则保证了输出电压的稳定性，使得DCDC转换器能够在各种应用场景下发挥作用。
希望通过本文的介绍，读者对DCDC转换器的工作原理有了更深入的了解。
DCDC二次电源辐射特性研究
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｒｅｃｅｎｔｌｙ ｙｅａｒｓ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｓｕｂｊ ｅｃｔ ｏｆ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｉｏｎｉｚｉｎｇ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ．ａｎｄ ｈｏｗ
（１）功耗小、效率高：由于采用占空比控制开关管的导通和关断，即便考虑电 路中开关器件存在的通态压降，断态漏电流，开关损耗等非理想因素，开关晶体 管的功耗也还是很小，电路的总效率仍能达到８０％以上，远远高于靠通态电阻调 节的线性电源。
（２）体积小、重量轻：开关电源中一般采用较高的开关频率，因而电路中的电 感、电容等滤波元件和变压器都大大减小，而线性电源通常都需采用很大的滤波 元件和笨重庞大的工频变压器；并且由于开关管功耗的大幅度降低，可省去较大 的散热片，这两方面原因决定了它的体积小、重量轻。
西安电子科技大学 硕士学位论文
DC-DC二次电源辐射特性研究 姓名：康静
申请学位级别：硕士 专业：微电子学与固体电子学
指导教师：张玉明 20090101
摘要
摘要
随着空间技术的不断发展，研究半导体器件与电路的辐射效应，提高其抗辐 射水平已经是近年来国内外微电子学领域十分重视的课题。而ＤＣ．ＤＣ转换器作为 电子设备的核心部分，其性能受辐射影响情况直接关系到整个系统的稳定性，因 而研究它在受辐射影响后电性能变化情况，提高其抗辐射水平具有极其重要的意 义。
本章首先介绍了ＤＣ．ＤＣ转换器的基本内容、辐射环境和辐射效应等，最后， 介绍了本论文的主要研究内容和相关工作。
１．１ ＤＣ．ＤＣ转换器概述
DC-DC变换器原理
DC-DC变换器原理DC/DC Converter Principle太阳电池输出的是直流电，是不是可直接作为直流电源使用呢，对于对电压没有准确要求的微、小型用电设备是可以的，如计算器、玩具等。
太阳电池输出电压取决于光伏器件的连接方式与数量，并与负载大小与光照强度直接有关，不能直接作为正规电源使用。
通过DC-DC变换器可以把太阳电池输出的直流电转换成稳定的不同电压的直流电输出。
DC-DC变换器就是直流——直流变换器，是太阳能光伏发电系统的重要组成部分，下面就其原理作简单介绍。
DC-DC变换基本原理直流变换电路主要工作方式是脉宽调制(PWM)工作方式，基本原理是通过开关管把直流电斩成方波（脉冲波），通过调节方波的占空比（脉冲宽度与脉冲周期之比）来改变电压。
降压斩波电路直流斩波电路简单，是使用广泛的直流变换电路。
图1左上部是一个斩波基本电路，Ud是输入的直流电压，V是开关管，UR是负载R上的电压，开关管V把输入的Ud斩成方波输出到R上，图1右上部绿线为斩波后的输出波形，方波的周期为T，在V导通时输出电压等于Ud，导通时间为ton，在V关断时输出电压等于0，关断时间为toff，占空比D=ton/T，方波电压的平均值与占空比成正比。
图1下部绿线为连续输出波形，其平均电压如红线所示。
改变脉冲宽度即可改变输出电压，在时间t1 前脉冲较宽、间隔窄，平均电压（UR1）较高；在时间t1 后脉冲变窄，平均电压（UR2）降低。
固定方波周期T不变，改变占空比调节输出电压就是(PWM)法，也称为定频调宽法。
由于输出电压比输入电压低，称之为降压斩波电路或Buck变换器。
图1 DC-DC变换基本原理方波脉冲不能算直流电源，实际使用要加上滤波电路，图2是加有LC滤波的电路，L是滤波电感、C2是滤波电容、D是续流二极管。
当V导通时，L与C2蓄能，向负载R输电；当V关断时，C2向负载R输电，L通过D向负载R输电。
输出方波选用的频率较高，一般是数千赫兹至几十千赫兹，故电感体积很小，输出波纹也不大。
DC-DC转换器模块的滤波网络设计
2
图2. 两级输入滤波器
+ V1 -
L1
Vm
L2 L3 R2 C1 C2
+ V2 -
两级滤波器可以实现具有较低电容值的滤波器目标。这在空间有限和额定电压很高时特别 有价值，因为高压电容器既庞大又昂贵。 图2是一个典型两级输入滤波器。这里的主要想法是在每级截止频率后得到40 db/decade 衰减，也就是说，从V1至Vm得到40 db/ decade衰减，并从Vm至V2得到另一个40 db/decade衰减，以此得到一个整体80 db/decade的衰减。使用两级输入滤波器也可得到具有 相同衰减效果的更小输出阻抗，这与稳定性有关，如下面一节所述。 输入滤波器中的电感器可以改变转换器的输入电压。以图1中的滤波器为例，实际输入电 压Vin' = Vin-L1di/dt有一个Vin与L1di/dt的差异，它可能会与输入电压欠压/过压锁定互相影 响，并导致问题。较小的电感值会减少这种影响。
2
(1)
为了帮助理解这个滤波器是如何工作的，我们可以用一个更直观的方法简化H2（s）。 当频率远高于 2π R12 C2 时，RC支路的行为类似于电阻器R2。传递函数是：
・ ・
H 3 (s)
L1C1s 2
1
L1 s R2
1
s2 1 L1C1
1
2
2·
1 2 R2
L1 C1
s 1 L1C1
1
(2)
从近似H2（s）的H3（s）我们可以看到：
VI Chip® DC-DC转换器模块的 滤波网络设计
DC-DC转换器的滤波器网络设计通常需要具有低电磁干扰（EMI）和高输入噪声抑制。 取决于电源的应用，可能需要不同的EMI标准。EMI标准是系统要求，而通常完整的系统需 要满足特定的EMI标准。单独设计系统的每个部分来满足EMI标准通常效率不高。不过，由 于一个电源的开关可能会导致整个系统出现明显的EMI成分，因此基本EMI抑制要针对特定 电源来实现，才能将系统其他部分的干扰降到最小。通常情况下，针对完整系统的前端， 以及在屏蔽情况下封闭所有噪声源的额外EMI滤波设计都提供了足够的EMI衰减。在某些情 况下，EMI标准已成为一种电源要求。这种情况更可能发生在AC-DC电源。例如，当一个 电源模块用来连接墙壁电源到负载时，电源充当了设备的前端，因此需要提供针对自身和 下游负载的EMI滤波。输入噪声抑制也是滤波网络的基本功能。如果没有预先保护，电源 可能受到有噪声的输入源的影响。输入滤波器的目标是能够滤除输入噪声（Vin）和反射的 输入电流纹波（Iin）。两者都可以通过一个常见的低通输入滤波器来实现。
DC-DC_EMC
VDS 的 dv/dt 为 2V/nS 左右，而转换器 A 开关管开通时 VDS 的 dv/dt 为 5V/nS 左右， 要大很多。可见增加适当的驱动电阻并优化驱动电路，可以显著的减小电路中的 di/d t 和 dv/dt，降低电源 DC-DC 转换器的 EMI 水平。 EMI 辐射发射试验进一步验证开关管驱动缓冲电阻大小对整个 DC-DC 转换器 EMI 水平的影响。图 2 为转换器 B 采用非夹绕变压器时，当驱动电阻取值为 1Ω和 47Ω（反 向并联有二极管）时的辐射干扰。可以看出增大驱动电阻后，30MHz 和接近 200MH z 的频点各有 3_5dB 的明显改善。 驱动电阻为 1Ω（水平方向） 驱动电阻为 47Ω（水平方向）
印制电路板的 EMC 设计
由于 PCB 更改与相应的传导、辐射骚扰的测试较为复杂，且在时间和成本上也存在 困难，因此进行专门的 PCB 对 EMC 影响的试验较为困难，这里只能根据一般原理以 及多年从事电源设计所积累的经验给出 DC-DC 转换器 PCB 设计时需要注意的地方 （主要针对降低 DC-DC 转换器对外的 EMI）。
图 3 有驱动缓冲电阻、开关速度均可以控制的驱动电路
滤波技术
DC-DC 转换器的 EMI 滤波器是由电感、电容等构成的无源双向多端口网络。实际上 它起两个低通滤波器的作用，一个衰减共模干扰，另一个衰减差模干扰。它能在阻带 （通常大于 10KHz）范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。EMI 滤波器是 DC-DC 转换器设计工程师控制传导电磁干扰和辐射电磁干扰的首选工具。
DC-DC 转换器的电磁兼容技术
引言
DC-DC 转换器是通信系统的动力之源，已在通信领域中达到广泛应用。由于具有高 频率、宽频带和大功率密度，它自身就是一个强大的电磁干扰（EMI）源，严重时会 导致周围的电子设备功能紊乱，使通信系统传输数据错误、出现异常的停机和报警等， 造成不可弥补的后果；同时，DC-DC 转换器本身也置身于周围电磁环境中，对周围 的电磁干扰也很敏感（EMS），如果没有很好的抗电磁干扰能力，它也就不可能正常 工作。因此，营造一种良好的电磁兼容（EMC）环境，是确保电子设备正常工作的前 提，且也成为电子产品设计者的重要考虑因素。
dcdc转换器工作原理
dcdc转换器工作原理
DC-DC转换器是一种用来将电源输出的直流电转换成不同电压、电流或功率的装置。
其工作原理基于开关电源技术。
DC-DC转换器包含一个输入端、一个输出端和一个功率开关。
当输入电压施加在输入端时，功率开关会周期性地打开和关闭。
当开关关闭时，输入电压通过电感储存能量，形成电感电流。
当开关打开时，储存在电感中的能量被释放到输出端，产生输出电压。
具体来说，当功率开关关闭时，输入电压被施加在电感上，并导致电感电流逐渐上升。
此时，电容会储存能量，并提供给输出端。
当功率开关打开时，电感中的能量被释放到电容器和输出端，产生稳定的输出电压。
为了减小输出电压的波动和提高效率，DC-DC转换器通常会
添加输出滤波电路和控制电路。
输出滤波电路用于平滑输出电压，减小电压波动。
控制电路用于监测输出电压，并根据需要调整功率开关的开关频率和占空比，以实现恒定输出电压。
总的来说，DC-DC转换器通过周期性地开关功率开关，将输
入电压转换成稳定的输出电压。
这种转换方式具有高效率、稳定性好、体积小等优点，在众多电子设备中被广泛应用。
DC DC 转换器简介
●頻率一定且依佔空比調整輸出電壓 由於頻率一定，故容易過滤雜訊 因頻率一定，故輕負載時開關損失導致之效率劣化顯著
PWM( Pulse Width Modulation) v.s. PFM ( Pulse Frequency Modulation)
PFM控制（脈衝頻率調變）
PFM有固定ON時間型和固定OFF時間型。以固定ON時間型為例（參照下圖），ON 時間一定而OFF時間變化。換言之，在下一個ON來臨前的時間會變化。當負載變 大時，將會增加時間内的ON次數來迎和負載。也就是重負載時頻率會變高，輕負 載時頻率會變低。 優點在於輕負載時由於不太需要追加功率，開關頻率變低，開關次數減少，開關 損失減少，故輕負載時亦可維持高效率。缺點在於因頻率會變化，開關相關雜訊 不穩定且難以濾波。總之，難以消除雜訊。此外，當頻率衝破20kHz時則進入人耳 的聽覺範圍，可能會開始產生鳴音，音響機器的話則有可能會影響S/N。因此，可 以說PWM比較容易操作。
DC DC 轉換器的轉換效率 – 電容
DC DC 轉換器的轉換效率 – 電容
電感選型
Inductor Calculation of Buck Converter(進階)
(1)DC-DC转换器拓扑中的MOSFET和二极管是造成功耗的主要因素。相关损耗主要 包括两部分：传导损耗和开关损耗。 传导损耗 : 1. MOSFET的传导损耗(PCOND(MOSFET))近似等于导通电阻RDS(ON)、占空比(D)和导通时 MOSFET
的平均电流(IMOSFET(AVG))的乘积。 PCOND(MOSFET) (使用平均电流) = IMOSFET(AVG)² × RDS(ON) × D 2.二极管的传导损耗则在很大程度上取决于正向导通电压(VF)。二极管通常比MOSFET损耗更大，二极管
星载DC-DC电源转换器总剂量辐射损伤效应研究
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｔ ｔ ｌｉ ｉｉ ｄ ｅ ｆ ｅ ｔ ａ ｎｎ ａ ｉ ｇ ｆｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｅ ｏ ａ ｏｎ ｚｎｇ ｏｓ ｅ ｆ ｃ ｓ ｎｄ ａ ｅ ｌｎ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏｆ ＤＶＨＦ２ ２ ８１ ＤＦ ｎｄ ａ ＤＶＴＲ２８ ５ １ ＤＦ ＤＣ— ＤＣ ｗｅ ｏｎ ｅ ｔ ｒ ｒ ｎ ｅ ｔｇ ｔ ｄ．Ｔｈｅｔ ｐｉａ ｌｃ ｒｃ ｌｐ ｒ ｍ— ｐｏ ｒｃ ｖ ｒ ｅ ｓｗｅ ｅ ｉ ｖ ｓ ｉ ａ ｅ ｙ ｃ ｌｅ ｅ ｔ ｉａ ａ ａ ｅ ｅ ｓ，ｓ ｃ ｓ ｉ ｕｔｃ ｒ ｎｔ ｕｔ ｕｔｃ ｒ ｅ ，ｏｕ ｐ ｏｌａ ，ａ ｎ ｔｃ ｒ ｅ ｆｉ ｉ ｔｒ ｕ ｈ ａ ｎｐ ｕｒ ｅ ，ｏ ｐ ｕ ｒ ｎｔ ｔ ｕｔｖ ｔ ｇｅ ｎｄ ｉ ｐｕ ｕ ｒ ｎｔｏ ｎｈ — ｂ ｔｏ ｉｉ ｎ ｍｏｄ ｅ。ａ ｕｎｃ ｉ ｓ ｏ ｈｅ ｔ ｔ ｌｄ ｓ ｔ ｆｅ ｅ ｔｌ ａ ｓ ａ ｉｆ ｒ ｎｔｉ ｐｕ ｏｌａ ｓｆ ｔｏｎ ｆｔ ｏ ａ ｏ ｅｗｉｈ ｄｉｆ ｒ ｎ ｏ ｄ ｎｄ ｄ ｆｅ ｅ ｎ ｔｖ ｔ — ｇ ｓ ｗｅ ｅｄｉｃ ｓ ｅ ． Ｔｈｅ ｒ ｌ ｔｏｎ ｈ ｐｓ ｂ ｔ ｅ ｈ ｓ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ａ ｄ ｔ ｎ ａｉ ｉ ｅ ｒ ｓ ｕ ｓ ｄ ｅ ａ ｉ ｓ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｐａ ａ ｔ ｒ ｎ ｈｅ ａ ｎｅ ｌｎｇ ｔｍｅ ｗｅ ｅ ｏ ｅ ｖ ｄ ｒ ｂｓ ｒ ｅ ．Ｔｈｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｒ ｓ ｔ ｈｏ ｔ ｔｗｈｅ ｎｎ ａ ｉ ｇ ａ ｏ ｍ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｕｌｓ ｓ ｗ ｈａ ｎ ａ ｅ ｌｎ ｔｒ ｏ ｔ ｍｐｅ ａ ｕｒ ， ｒ ｔ ｅ ｔ ｒ ｐｐ ｄ ｈｏ ｅ ｎ ｄ ｅ ｅ ｎ ｒ ｅ ｅ ｓａ ｎｅ ｌｌ ｔｅ，ｗｈ ｃ ｅ ｕ ｔ ｎ ｄｒ ｍ ａ ｉ ｈａ ｇｅ ｈｅ ｔａ ｅ ｌ ｓｉ ｅ ｐ ｒｅ ｅ ｇｙ ｌ ｖ ｌ ｎ ａ ｉ ｌ ｔ ｉ ｈ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ａ ｔｃ ｃ ｎ ｓ ｏｆｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｉ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｏｆｔ ｈ ｌ ｃ ｒｃ ｐａ ａ ｔ ｒ ｈｅ ＤＶＨ Ｆ２ ２ ８１ ＤＦ ｅ ｉｅ ｗｈｅ ｒ ａ ｉ ｔ ｄ ｗｉｈ ｅ ｔ ａ ｄ ｅ ｄ ｖｃ ｎ ｉｒ ｄ ａ ｅ ｔ ｘ ｒ ｏｓ
低EMI辐射的高电压DC-DC转换器
1. 系统难题输入，然后进行处理，以便可以将其方便易懂地呈现给驾驶员。
此外，这些系电压瞬变，电压可能高达42 V，而在冷启动期间，电压可能低至3.4 V。
因此，这些系统中的任何DC-DC转换器都必须至少能够处理3.4 V至42 V的宽输入电压范围。
另外，许多双电池系统(例如卡车中常见的双电池系统)需要更宽的输入范围，上限推高至65 V。
因此，一些ADAS制造商将其系统设计为覆盖3.4 V至65 V的输入范围，使其可用于汽车或卡车中，同时在制造过程中获或直流电压以外，任何其他东西都会在整个信号频谱上产生噪声。
即使精心设计，在系统进行测试之前，电源设计人员也并不真正知道辐射发射会有多糟糕——而辐射发射测试只有在设计基本完成之后才能正式进行。
常常使用滤波器来衰减特定频率或一定频率范围的信号强度，从而降低EMI。
通过空间传播(辐射)的这部分能量可通过添加金属和磁屏蔽来衰减。
位于PCB走线(传导)的能量部分可通过添加铁氧体磁珠和其他滤波器来抑制。
EMI 无法消除，但可以衰减到其他通信和数字器件能够接受的水平。
此外，多家监管机构通过实施相关标准来确保产品合规。
现代输入滤波器采用表面安装技术拥有比通孔器件更好的性能。
但是，这种改善跟不上开关稳压器工作频率增加的步伐。
更高的效率、较短的开/关时间和更快的开关跃迁，导致谐波含量更高。
所有其他参数(如开关容量和转换时间)保持不变时，开关频率每增加一倍，EMI就会恶化6 dB。
如果开关频率增加10倍，宽带EMI就会像辐射增加20 dB的一阶高通滤波器一样。
有经验的PCB设计人员会将热环路变小，并让屏蔽接地层尽可能靠近有源层。
尽管如此，器件引脚排列、封装结构、散热设计要求以及在去耦元件中储存充足能量所需的封装尺寸，都要求某一最小尺寸的热环路。
更复杂的是，在典型平面印刷电路板中，走线之间高于30 MHz的磁性或变压器式耦合会削弱所有滤波器的作用，因为谐波频率越高，不良磁耦合就越显著。
dc转dc 电路能过辐射的电路
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DCDC转换器工作原理及用途
1 车载DCDC转换器产品简介1.1 JN-S系列电气全隔离 DCDC直流转换器1.1.1 JN-S系列转换器主要技术指标及客户1.1.2 JN-S系列转换器其他主要参数及功能1.1.3 JN-S系列转换器的其他技术参数1.2 传统燃油车车身电气布置1.3 传统燃油车电源系统构成1.4 纯电动汽车的电气构成1.5 高压使能的DCDC转换器的接线方式1.6 低压使能的DCDC转换器的接线方式2 车载DCDC 转换器的工作原理 2.1 DCDC转换器的拓扑结构2.2 峰值电流模式控制环路2.3 双管正激变换器工作波形 2.4 双管正激变换器的特点 2.5 UC2845芯片功能介绍2.6 开关电源的几种过载保护模式2.5.1 UC2845内部构造2.5.2 供电电压VCC和基准电压VREF 2.5.3 振荡器2.5.4 开关频率与振荡器频率关系2.5.5 电流检测端2.6.1 输出恒流式限制2.6.2 折返输出电流限制2.6.3 其他过载保护类型1.1 JN-S 系列 电气全隔离 DCDC 直流转换器JN-S 系列全隔离转换器是我公司专门为电动轿车用电系统而专门设计生产的, 输入与输出完全电气隔离, 可长时间满载运行、保护功能全. 内置电子开关, 直接钥匙开关. 内部采用硅胶灌封防水抗震, 保证跟随车辆在任何恶劣的环境中使用。
1 车载DCDC 转换器产品简介1.1.1 JN-S系列转换器主要技术指标及客户规格型号额定值工作范围输出类型额定输出电压输出最大电流限制客户控制方式JN-S-1250QD48V/500W37.5-65.0 VDC双路12.5±0.2 VDC50±2A潍坊瑞驰高压使能JN-S-1250QD72V/500W56.5-97.5 VDC双路12.5±0.2 VDC50±2A潍坊瑞驰高压使能JN-S-1245L72V/500W56.5-97.5 VDC单路13.8±0.2 VDC45±2A 淮安敏实重庆潍柴陆地方舟低压使能JN-S-1230QD60V/300W47.0-81.0 VDC双路12.5±0.2 VDC37±2A 潍坊瑞驰潍坊雷丁高压使能JN-S-1230S60V/300W47.0-81.0 VDC单路12.5±0.2 VDC37±2A潍坊雷丁高压使能1.1.2 JN-S系列转换器其他主要参数及功能基本功能1、输入、输出完2、最大电流限制3、输出短路保护4、输入接反保护5、过流保护全隔离6、过温保护：内部温度超过85℃时关闭输出，在低于80℃ 自动恢复工作；7、电子开关：内置，直接用钥匙开关控制；8、高压侧、低压侧控制（任选一）；9、选配功能：输入过压、欠压保护；输出过压、欠压保护；10、自然散热、全电子导热密封胶灌注、防水、抗震（防护等级：IP66）1.1.3 JN-S系列转换器的其他技术参数（以JN-S-1250QD 72V/500W为例）主输出参数输入电压范围空载输出电压满载输出电压额定输出功率最大输出电流56.5-97.5 VDC 12.5±0.2 VDC12.1±0.2 VDC500 W50±2 A辅助输出参数空载输出电压满载输出电压额定输出功率最大输出电流12.5±0.2 VDC≥12.2 VDC180 W≥15 A1、满载效率：≥85%2、纹波系数：≤1%3、峰值功率：600W，≥6min4、噪声：＜60dB5、工作温度：-30℃ - +60℃；存储温度：-40℃ - +70℃；6、抗振等级：符合SAEJ1378要求；7、耐电压性能：输入对外壳：1500VAC(2100VDC)/3s，漏电流≤5mA；输出对外壳：500VAC(700VDC)/3s，漏电流≤5mA；输入对输出：1500VAC(2100VDC)/3s，漏电流≤5mA；8、绝缘电阻：输入对输出在500V/3s时测试，阻抗≥50MΩ；9、重量：＜3Kg1.2 传统燃油车车身电气布置左图为传统燃油车车身电气布置图。
DC_DC变换器抗辐射试验_侯伟
第28卷第2期 航 天 器 环 境 工 程2011年4月 SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 137DC/DC 变换器抗辐射试验侯 伟，姚雨迎，卓 林（航天东方红卫星有限公司，北京 100094）摘要：文章以ZHDC28S05/18W 型数字化DC/DC 变换器（额定输入28 V ，输出5 V/3.6 A ）为例，制定了DC/DC 变换器辐射总剂量和单粒子效应试验的方案并进行了摸底试验，根据试验结果更换了集成功率芯片LM2596-ADJ ，使产品的抗辐射性能有了明显提高。
关键词：DC/DC 变换器；总剂量效应；单粒子效应；抗辐射试验中图分类号：TN406 文献标识码：A 文章编号：1673-1379(2011)02-0137-04 DOI ：10.3969/j.issn.1673-1379.2011.02.0070 概述随着分散供配电体制的发展，DC/DC 变换器的重要性日益体现。
航天器用DC/DC 变换器除具有严格电气指标以外，其空间环境效应尤为突出。
产品研制完成之后，必须进行辐射总剂量和单粒子效应的摸底试验，以保证其抗辐射性能满足要求。
1 试验样品试验样品ZHDC28S05/18W 为采用厚膜工艺制造的数字化DC/DC 变换器，其中的6个单粒子敏感器件分别为MOSFET （IRFR13N15D ）、MOSFET （IRFC046N ）、集成供电芯片（LM2596-3.3）、集成供电芯片（LM2596-ADJ ）、EEPROM （AT24C164）和数字控制器（BM2832MG ）。
它们均为裸芯片，通过金属压焊丝焊接在陶瓷基板上。
2 总剂量试验2.1 试验目的通过辐照试验，了解器件的耐电离辐射能力。
辐照源为600C γ射线源（辐射场在试验样品辐照面积内的不均匀度小于10%）。
2.2 试验方案试验现场如图1所示，被试DC/DC 变换器置于辐照室内，电源、测试仪器及设备置于辐照室外。
辐射发射案例研究-隔离的DC-DC变换器溶液
背景有些产品要求达到隔离要求。
为了满足这一要求，我们通常使用隔离的DC-DC 变换器，这是一种简单而紧凑的解决方案。
这通常会导致严重的电磁干扰问题，严重影响产品的认证/认证。
这是由于内置变压器在隔离的DC-DC变换器装置，它的高频开关，在Mega赫兹范围内。
在调试和解决这些问题上花费了大量的时间和金钱。
本文旨在解决这些问题，帮助设计者在设计阶段小心，从而节省时间和金钱，这是项目成本的重要参数。
通过一系列的实验和分析，找出了问题的根本原因.为找出根本原因而进行的一些试验如下：1)禁用微控制器2)禁用正向DC-DC变换器。
3)关闭隔离直流-直流变换器，并提供外部直流电源。
这些实验清楚地表明，隔离的DC-DC变换器引起了辐射发射问题.最后一次试验的结果非常显著，排放量远低于限值(6至10 dBuV)。
一旦确定了排放源，就试图采取各种办法减少产品的排放，从而使产品的认证合格。
这些修正将在本文中用发射图详细解释。
作为EMI滤波电路的一部分，在PCB或电路板的第一原型阶段，在隔离的DC-DC变换器电路中设置一定的铁氧体串珠和电容是更好的选择。
在测试过程中，可以测试这些元件的不同值，并对EMI 滤波电路进行微调，以获得最佳的结果。
这将避免更多的PCB修改，这反过来又降低了项目的总成本&随着时间的推移增加了产品的周转。
导言所开发的产品可作为ECU校准和维护领域的诊断工具。
在射频干扰测试中，出现了故障。
为了找出这一问题的根源，进行了一些分析。
为什么这种产品需要隔离？必须满足的产品要求之一是CAN和USB部分之间的隔离。
为了满足这一要求，采用了隔离的DC-DC变换器和隔离的CAN收发器.隔离是在CAN端而不是USB端提供的。
B隔离DC-DC变换器的ASIC：隔离电源通常包括变压器或光隔离器在功率和反馈路径。
因此，孤立电源的设计通常比非隔离电源更加复杂。
Maxim的隔离电源IC容纳了必要的隔离组件，从而降低了设计的复杂性和成本。
深入了解DCDC转换器的传导EMI特性
编号: __________深入了解DC/DC转换器的传导EMI特性（最新版）编制人：___________________审核人：___________________审批人：___________________编制单位：_________________编制时间：年月日简介髙开关频率是在电源转换技术发展过程中促进尺寸减小的主要因素。
为了符合相关法规，通常需要采用电磁干扰(EMI)滤波器，而该滤波器通常在系统总体尺寸和体积中占据很大一部分，因此了解髙频转换器的EMI特性至关重要。
在本系列文章的第2部分，您将了解差模(DM)和共模(CM)传导发射噪声分量的噪声源和传播路径，从而深入了解DC/DC 转换器的传导EMI特性。
本部分将介绍如何从总噪声测量结果中分离出DM/CM噪声，并将以升压转换器为例，重点介绍适用于汽车应用的主要CM噪声传导路径。
DM和CM传导干扰DM和CM信号代表两种形式的传导发射。
DM电流通常称为对称模式信号或横向信号，而CM电流通常称为非对称模式信号或纵向信号。
图1显示了同步降压和升压DC/DC 拓扑中的DM 和CM电流路径。
Y电容CY1和CY2分别从正负电源线连接到GND,轻松形成了完整的CM电流传播路径。
何<b)“”图1：同步降压Q)和升压(b)转换器DM和CM传导噪声路径DM传导噪声DM噪声电流（IDM）由转换器固有开关动作产生，并在正负电源线L1和L2中以相反方向流动。
DM传导发射为“电流驱动型”，与开关电流（di/dt）、磁场和低阻抗相关。
DM噪声通常在较小的回路区域流动，返回路径封闭且紧凑。
例如，在连续导通模式（CCM）下，降压转换器会产生一种梯形电流，且这种电流中谐波比较多。
这些谐波在电源线上会表现为噪声。
降压转换器的输入电容（图1中的CIN）有助于滤除这些髙阶电流谐波，但由于电容的非理想寄生特性（等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR））, 有些谐波难免会以DM 噪声形式出现在电源电流中，即使在添加实用的EMI输入滤波器级之后也于事无补。
DC-DC转换器原理ppt课件
1 4(Lc / L)D /(1 D)2
1
1 2RD2 / Lfs
VS
2
2
19
19
将L/Lc的比值当作变数，画出D对Va/Vs的关系曲线
20
20
BUCK & BOOST Summary
• 电感涟波电流与电感值及切换频率成反比 • 电感涟波电流BUCK 较BOOST小(1-D)倍 • BUCK 在D＝0.5时，涟波电流最大。BOOST则与D成
ton
DT , toff
(1 D)T
Va Vs
1 1 D
13
13
BOOST CONVERTER 切换波形
14
14
Ripple current in the inductor
I Vston DVs L L fs
Ripple voltage in the capacitor
L
I ton
I Vston L
Mode2: (ton<t<T) Q OFF，D ON
I Va L toff
I Vatoff L
ton
DT , toff
(1 D)T
Va Vs
D 1 D
24
24
BUCK-BOOST CONVERTER 切换波形
Va 2
Vs D2Lc (1 D)L
Va
Vs 2 D 2 Lc (1 D)L
0
Va
2
2
VS 1 1 4(L / Lc )(1 D) / D2 1 1 8 fsL /(D2R)
10 10
将L/Lc的比值当作变数，画出D对Va/Vs的关系曲线
dc-dc 转换器工作原理
dc-dc 转换器工作原理DC-DC转换器是一种电力电子器件，用于将直流电能从一个电压级别转换到另一个电压级别。
它在电子设备和系统中广泛应用，如移动通信、电力电子、汽车电子等领域。
DC-DC转换器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：输入电压调整、能量储存、开关控制和输出电压调整。
首先是输入电压调整。
DC-DC转换器通常需要一个稳定的输入电压，以确保输出电压的稳定性。
因此，在输入端通常会设置一个电压调整电路，例如电压稳压器或者输入滤波电路，来确保输入电压的稳定性。
接下来是能量储存。
DC-DC转换器需要将输入电能进行储存，以供后续转换使用。
这通常通过一个电感元件实现，电感元件能够储存电流，并将其转换为电能。
通过控制开关管的导通和截止，可以实现能量的储存和释放。
然后是开关控制。
DC-DC转换器的核心部分是开关管，通过控制开关管的导通和截止，可以实现输入电能的转换和输出电压的调整。
开关管通常包括MOSFET、BJT、IGBT等。
当开关管导通时，输入电能会经过电感元件储存；当开关管截止时，储存的电能会转移到输出端，形成输出电压。
最后是输出电压调整。
DC-DC转换器的输出电压可以通过改变开关管的导通时间比例来调整。
当导通时间比例增加时，输出电压也会相应增加；当导通时间比例减少时，输出电压也会相应减少。
通过精确控制导通时间比例，可以实现对输出电压的精确调整。
总结来说，DC-DC转换器通过输入电压调整、能量储存、开关控制和输出电压调整等步骤，实现了直流电能的转换和输出电压的调整。
它的工作原理简单而有效，广泛应用于各种电子设备和系统中。
通过合理设计和控制，可以实现高效率、稳定可靠的电能转换。
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总剂量电离辐射对CMOS数字电路电路的影响
反相器
转移特性负向移动，互补对 称特性破坏，噪声容限变 小。 静态电流增加，输出电平变 化，高电平降低，低电平 增高，逻辑摆幅减小。 输出上升时间及下降时间变 大。 工作频率降低。 严重时失去反相功能。
传输门
漏电电流增加，截止特 性变坏。 严重时失去开关特性。
DC-DC转换器辐射效应简介
中国科学院半导体研究所 刘忠立
1. 辐射环境简介 2.半导体器件重要辐射效应及其计量单位 3. DC-DC 转换器的分类 4. DC-DC 转换器的辐射效应 5.辐射加固技术 6. 结语
1. 辐射环境简介
辐射环境分类：
空间辐射环境 人为辐射环境
空间辐射环境
主要指地球辐射带 及宇宙射线等天然环境。 包含射线：高能质子、 高能电子、X射线、中子、 γ射线,重粒子(离子)等。
空间辐射对卫星的影响
自1971年至1986年，国外发射的39颗 同步卫星，因各种原因造成的故障共 1589次，其中与空间辐射有关的故 障有1129次，占故障总数的71％。可见空间辐
射对卫星的影响巨大。
3.DC-DC转换器的分类
1）按激励方式划分--它激式和自激式两种方式
2）按调制方式划分--工作频率不变，调整脉冲宽来调整输出电压的脉宽调制 PWM（pulse width modulation）;导通时间不变，调节工作频率来调整输出电 压的频率调制PFM（pulse frequent modulation） 。脉宽调制具有明显的优点， 目前在DC-DC变换中占据主导地位。 3）按储能电感与负载连接方式划分--分为串联型和并联型两种。储能电感串联 在输入输出之间称之为串联型；储能电感并联在输出与输入之间称之为并联型。 4）按电力半导体器件在开关过程中是否承受电压、电流应力划分。可分为硬开 关和软开关。所谓软开关是指电力半导体器件在开关过程中承受零电压（ZVS） 或零电流（ZIS）。 5）按输入输出电压大小划分--可分为降压型和升压型。 6）按输入与输出之间是否有电气隔离划分--可分为隔离型和非隔离型。
辐射相关的体陷阱及界面陷阱
总剂量辐射效应通过体陷阱及界面陷阱表现,体陷阱及界面陷阱同热 SiO2生长的不完整性密切相关, SiO2 -Si界面近处的过渡层中完整的Si-O 四面体结构被破坏,导致体陷阱及界面陷阱的形成.电离辐射同缺陷相互 作用,加剧缺陷的产生. 电离辐射缺陷产生的通常解释: ≡si-o-si≡是SiO2的基本结构, SiO2生长 的不完整性使Si-O桥键应变, Si-O桥键应变易被辐射产生的空穴断裂,形 成非桥O和三价硅≡si-o si≡,它同时束缚住空穴,用化学式表达如下: ≡si-o-si≡+h+(辐射)→≡si++(h+ - o -si≡)
总剂量电离辐射对CMOS模拟电路的影响
运算放大器
失调电压Vio，电源电压抑制比SVRR变坏。 电路结构不同，变化的行为也不同，比较复杂。 例如：P沟差分输入运放，Vio、SVRR的辐射变化取决 于差分对以外的电路； N沟差分输入电路，Vio、SVRR的辐射变化主要 取决于差分对本身由辐射引起的损伤。
实验获得QOT及ΔDIT
2. C-V测量法 采用高頻C-V测量得到辐射前后中带电压差VMG及 平带电压差VFB, 由(1) 及(2)可获得Qot及ΔDit Qot= VMG Cox/q (1) Dit= εox(VMG- VFB)/qtoxln[kT(ND/ni)] (2) tox:SiO2厚度 ND:Si表面掺杂浓度 εox:SiO2相对介电常数 Cox:SiO2单位面积电容量
瞬态剂量率辐射效应
辐射来源:核武器产生的瞬时γ射线，X射线 特点：核爆产生的脉冲电离辐射（γ射线和X射线），脉宽 很窄，约为10ns～100ns，强度很高，剂量率达10 12 rad(Si)/s或更高。同半导体器件相互作用，产生很强的 光电流，光电流同辐射剂量率成正比。初始光电流也可 能引起被放大的二次光电流（例如双极晶体管放大后的 光电流）。 在剂量率不很高时，受影响的是一些对电流最敏感 的器件和电路，例如光隔离器，CCD，SCR及高灵敏运 放和数字电路；当剂量稍高时，将使数字电路逻辑电平 翻转和运放饱和。在有pnpn四层结构的器件中，产生闩 锁（Latch-up），严重时导致器件烧毁。 计量单位：rad/s，Gy/s。
单粒子效应(SEE)
辐射来源: 空间环境中的高能质子，重粒子等 特点： 粒子数量不重要, 沿粒子路径产生可观的辐射电 荷,类似剂量率辐射,效应也是瞬发的,但作用面积很小. 当单粒子穿过半导体器件时，产生圆柱状高密度等离 子体（电子和晶格离子）径迹，它是高电导的，并使 器件耗尽区的平衡电场畸变，从而收集耗尽区淀积的 电荷。当径迹穿过器件敏感区时，器件将发生各种单 粒子效应。 计量单位：LET(线性能量传输)--MeV·cm2/mg 它描述粒子穿过材料时每单位径迹长度的能量损失， 由每单位径迹的能量损耗（MeV/cm）除以靶材密度 （mg/cm3）而得。 由于单粒子效应引起电路逻辑状态翻转，在存储器这 样的电路中，常用Leabharlann 天每位的翻转次数表征。电压
电容 积累
C-V曲 线
平 带
t=0
+
Vfb
t1
t2
t=0
-
反 型
阈值电压V T同总剂量的关系
由于NMOS的∆Dit同Qot显示相反电荷，总剂量 开增加化时，Qot> ∆Dit, Vt负向飘移,随总剂量 进一步增加, ∆Dit可能> Qot, V T负向飘移减小, 出现所谓的”反弹”现象。 对于PMOS, ∆Dit同Qot均为正电荷态,随总剂量 增加, Vt单调增加。
典型原理电路
右图是一个它激PWM 控制的串联DC-DC非隔 离转换器电路.与同类 转换器类似,它主要由 比较器、运算放大器 等模拟电路和功率半 导体器件,例如 VDMOSFET构成. 这些 器件的辐射效应决定 了DC-DC转换器的辐射 响应,成为我们重点介 绍的对象。
进一步的解释
1.在上述电路中,如果用变压器代替电感L,则成为隔 离式DC-DC,输入输出电路有独立的电流路径. 2.在上述电路中,如果增加振荡电路代替外来锯齿波, 则成为自激式DC-DC 3.PWM可以采用双极电路也可以采用CMOS电路,或 由BCD工艺构成的控制电路,这种工艺的优点是功 率器件也可以同时集成,构成单片DC-DC,目前 功 率器件多半采用频率特性好的VDMOS器件.
电磁脉冲效应 辐射来源: 核爆炸时产生的瞬时电磁波 特点:上升时间约为10ns左右，持续时间约为 100ns左右。对半导体器件的影响类似于ESD， 往往从电路设计和系统上提出解决方案, 器件 辐射加固物理研究不是重点。 计量单位：峰值电场 ,单位为V/m。
在卫星应用中，总剂量效应 及单粒子效应是主要的效应； 在核武器应用中，瞬态剂量率 辐射效应、中子辐射位移损伤 效应起主要作用。
人为辐射环境
主要指高空核 武器爆炸及核反 应堆等人为产生 的辐射环境。 包含射线：α， β，中子，γ射线 ，X射线，电磁脉 冲等。
2.半导体器件重要辐射效应及其计量单位
总剂量电离辐射效应 辐射来源:高能γ射线，电子射线等 特点：瞬时剂量率很小，作用时间长（几年至十几年以上）， 效应具有累积性，辐射能量传递给被束缚的载流子,使其电 离,电离的载流子被陷阱俘获形成被俘获的电荷. 效应是半 永久性或永久性的。适当退火（加电场或加热），可部分 恢复，完全恢复相当困难。 计量单位：rad(拉德)，吸收剂量，定义为每1克物质吸收100 尔格辐射能量。 近来国际常用Gy(戈瑞)，1Gy＝100rad。 各种物质的吸收剂量有所不同，硅器件吸收，吸收剂量称 为rad(Si)。
4. DC-DC 转换器的辐射效应
主要针对空间应用，涉及的辐射效应： 电离总剂量效应 单粒子效应 关心的主要敏感技术参数; 输出电压的精度 转换效率 输出电压的波纹系数 电压的调整率
电离总剂量效应
转换器的总剂量效应主要由PWM及功率 VDMOS的总剂量效应决定 PWM主要由运算放大器及由其构成的比较器决 定,实际上PWM总剂量效应主要是由这些模拟 电路的总剂量效应决定的.
1986年发现单个高能粒子还能引起功率MOS 器件发生单粒子烧毁，1987年又发现单粒子 栅穿。进一步的模拟实验和在轨卫星的测试证 实，几乎所有的集成电路都可能发生单粒子效 应。
中子辐射效应
辐射来源:高能中子 特点:高能中子同半导体晶格 (原子)相互作用, 将能量传 递给晶格,使晶格(原子)产 生位移(物理缺陷),形成”空 位”及间隙(子),引起半导体 材料参数变化，少子寿命 降低、载流子的迁移率以 及有效的载流子浓度等减 小. 计量单位：中子注量,即中子 数/cm2。
空间辐射环境中的范•爱伦辐射带
范•爱伦辐射带是 被地磁场所捕获 的带电粒子辐射 区,位于地球赤道 上空.分为两个同 心环的粒子区,即 内带(质子)和外带 (电子).它们对围绕 地球的飞行物有 最大的威胁.
空间辐射环境中的宇宙射线
主要指来自宇宙空间的极 高能量粒子的辐射,大部分起 源于银河系或其它星系,也有 小部分来自太阳. 从外层空间进入地球大气 层的宇宙射线称为初级宇宙 射线,主要成分是高能质子 (约90%)和α 粒子(4He粒子, 约10%),还有少量的重粒子、 电子、光子和中子. 质子的能量从(1-1014 )MeV,峰 值出现在300MeV处.
总剂量电离辐射效应机理
电离射线，如γ光子， 穿过MOS结构时，在 SiO2中产生电子－空穴 对，电子被电场扫出， 空穴输运至SiO2－Si界面， 在近界面SiO2中被空穴 陷阱俘获,形成被俘获的 正空穴陷阱电荷Qot（面 密度）。 同时，电离射线作用在 SiO2－Si界面上，产生新 生界面态——∆Dit（面 密度）。
单粒子翻转（SEU）及单粒子闩锁（SEL）
在CMOS电路中，最有代表性 的单粒子效应是存储电路中的 单粒子翻转，在CMOS SRAM的 存储单元中 ,假定NMOS(n2)处 于截止状态（n1导通），单粒 子沿敏感节点入射，产生的电 荷被节点A收集，导致n2导通， 单元发生翻转（n1变为截止）， 结果产生逻辑错误。 同瞬态辐射类似，如果敏感发 生在寄生SCR的触发点，同时 寄生双极晶体管也满足SCR触 发条件，则单粒子闩锁（SEL） 也可能发生。