任海英，李廷中，万成安

（北京卫星制造厂，北京 100190）

0 引言

未来的深空探测任务，探测器必须耐受非常低的温度环境，如土星探测器在非加热工况下的工作温度约为-183 ℃。表1列出了行星探测器在非加热工况下的工作温度。为了维持探测器各种设备正常工作的温度要求，目前常采用放射性同位素加热单元。而该加热单元在整个任务阶段总是处于工作状态，需要相关的安全机构和热管理系统进行控制与管理。若探测器的电子设备能够耐受深空低温环境并可靠工作，则不再需要放射性同位素加热单元及相关的控制与管理系统，这样不仅可以大大地减小探测器的体积和重量，还可提高航天器运行的可靠性并延长其寿命[1-3]。

表1 行星探测器在非加热工况下的工作温度Table 1 Typical operational temperatures for an unheated spacecraft

近年来，随着深空探测任务的深入开展，美国NASA 格林研究中心（GRC）制定了低温电子研究计划，主要集中于低温电子元器件、功率电路和供电系统等的研究开发，该计划已取得了较大突破和 进展[1]。致力于空间低温电子技术的研究与开发可能是未来的重点研究方向。而我国还没有开展过相关技术的研究，随着我国深空探测计划的实施，有必要制定相应的研究计划。

本文从深空探测航天器二次电源（即DC/DC变换器）的关键有源器件着手，对功率半导体器件（功率MOS 管和功率二极管）、PWM 控制芯片的低温特性进行深入分析[3-5]，并对一个25 W/5.8 V 输出的航天器二次电源在-35～80℃温度范围内工作的试验数据展开分析，这些工作可为后续深空探测任务的实施提供技术储备。……