Katalogauszüge
Success Story Raumfahrtsicherungen schurter.com/downloads Entwicklung von Raumfahrt sicherungen Kooperation SCHURTER und ESA Zwischen SCHURTER und der European Space Agency (ESA) besteht eine langjährige und intensive Zusammenarbeit in der Forschung und Entwicklung. Das Resultat ist die Entwicklung neuer Technologien und Produkte für die Absicherung von elektronischen Modulen in Raumfahrtanwendungen. Weiterentwicklung der technischen Ansätze Abbildung 1) Raumfahrtanwendung (Quelle: ESA) Geschichte Im Jahr 2004 wurde SCHURTER von der European Space Agency (ESA), respektive deren Unterorganisation European Space, Research and Technology Center (ESTEC), zu einer Entwicklungszusammenarbeit [1] zur Herstellung von Schmelzsicherungen für den Einsatz in der Raumfahrt angefragt. In einer vierjährigen Evaluationsphase wurden zuerst die Anforderungen und Lösungsansätze er arbeitet, welche in einer Fachgrund spez ifikation für die Qualifikation, die Produktion und die Lieferung von Sicherungen [2] mündete. Die nachfolgende Forschungs- und Entwicklungsusammenarbeit [5] fand ihren z Höhepunkt in der Listung der MGA-SSicherung als ESA qualifizierte Produktfamilie mit einem Nennstrombereich von 0.14 bis 3.5 A. Die generellen Anforderungen an eine Raumfahrtsicherung hat SCHURTER in einem White Paper [7] dokumentiert; die detaillierte Spezifikation [3] für die MGA-S [4] ist in einem Datenblatt festgehalten. Seit 2008 produziert SCHURTER MGA-S-Sicherungen nach den vereinbarten Produktanforderungen [3]. Jede einzelne Raumfahrtsicherung wird dabei einem Screening-Test unterzogen. Dabei werden sämtliche Messwerte protokolliert und in einer Batch-Dokumentation zusammen mit der Lieferung dem Kunden ausgehändigt. In zweijährlich wiederkehrenden Requalifikations prozessen wird die Einhaltung aller pro duktionstechnischer Massnahmen anhand von klar definierten Qualifikationskriterien durch die ESA geprüft. Parallel zur Serienfertigung der MGA-S wurde im Jahr 2010 eine zweite Phase der Zusammenarbeit zwischen SCHURTER und der ESA eingeläutet, in welcher eine Lösung zur Absicherung von Nennströmen bis zu 15 A erarbeitet werden sollte. Dazu wurde eine Evaluationsphase gestartet, bei der ver schiedene Lösungsansätze verfolgt wurden, um die kritischen Designs detailliert zu prüfen. Diese zweite Phase ist Bestandteil des Zusammenarbeitsvertrags [1] und konnte aufgrund der positiven Erfahrungen aus der ersten Phase angegangen werden. Parallelschaltung von MGA-S Grundsätzlich lässt sich durch die Paral lelschaltung von ausgewählten MGA-S-Sicher ungen, welche den selben Kaltiderstand w aufweisen, ein entsprechend höherer Nenn strom abschalten. Dazu können bereits qualifizierte Produkte [6] eingesetzt werden. Detaillierte elektrische und thermische Analysen dieses Ansatzes wurden bei SCHURTER sowohl theoretisch modelliert, als auch in Versuchsaufbauten ausgemessen. Nach eingehender Testung wurde dieser Lösungsansatz für diesen Einsatz nicht weiter verfolgt. Gründe dafür sind der erhöhte Platz bedarf für die parallel geschalteten Sicherungen sowie eine negative Beein flussung der Mean Time Between Failure (MTBF). geometrien der Leiterplatte passen, wie sie bereits für das Wettbewerbsprodukt definiert wurden. Abbildung 2) Grössenvergleich der neuen Sicherung zum Wettbewerbsprodukt Dies führte zu einem Lösungsansatz mittels Dünnfilmtechnik. Bei dieser Technik wird mit einem sogenannten Sputter eine Metall chicht s in einer exakt festgelegten Stärke im Mikrometerbereich auf ein Trägermaterial aus Glas aufgebracht. Umschlossen wird das Leitungspaket analog zur MGA-S mit einem Keramikträger (Abbildung 2), welcher die notwendige Stabilität für die entsprechenden Betriebsfälle im Too important to fail-Bereich garantiert. Erhöhung des Nennstromes unter Verwendung von MGA-S Technologie Basierend auf einer zwischen SCHURTER und der ESA vereinbarten Spezifikation wurde in einem weiteren Versuchsaufbau der Nenn strombereich von 5 A bis 15 A Nennstrom bei einer Spannung von 125 VDC auf ein Abschaltvermögen von 1000 A erhöht. Dazu mussten die mechanischen Abmessungen entsprechend angepasst werden, um die Energie beim Abschalten aufnehmen zu können. Bezüglich Montage erwartete die ESA eine Kompatibilität zu existierenden Lösungen von Mitbewerbern: Die Lötfahnen der neuen Lösung müssen auf dieselben Anschluss Abbildung 3) Design Studie HCSF Alternativ zur Dünnfilmtechnologie mittels Metall-Sputter-Verfahren wurde in der Evaluationsphase auch die Anwendung der LIGA-Technologie (steht für: Verfahrensschritte Lithographie, Galvanik und Abformung) auf etablierten Trägermaterialien der Leiter latten p industrie geprüft. Bei der Evaluation der Vorund Nachteile lag d
Katalog auf Seite 1 öffnenSuccess Story Detailspezifikation der Hochstromsicherung für Raumfahrtanwendungen Die gemeinsam mit der ESA durchgeführte Evaluation der getesteten Ansätze zeigte, dass der technische Lösungsansatz der MGA-S auch demjenigen der zukünftigen Hoch stromsicherung für Raumfahrtnwendungen, a kurz HCSF (High Current Space Fuse, Englische Langtextform) [9], entspricht. Damit konnte ausgehend von der allgemeinen Spezifikation für Sicherungen [2] die neue Detailspezifikation der HCSF-Sicherung [8] erarbeitet und anschliessend deren Quali fikation in die Wege geleitet werden. Ziel von SCHURTER...
Katalog auf Seite 2 öffnenAlle Kataloge und technischen Broschüren von SCHURTER
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