強(qiáng)輻射下核電閥門(mén)電控系統(tǒng)的可靠性研究.pdf

1、按照核電閥門(mén)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)項(xiàng)目要求指標(biāo)設(shè)計(jì)了用于核電廠風(fēng)道閥門(mén)的電控系統(tǒng)。為了使該電控系統(tǒng)在強(qiáng)核輻射環(huán)境下具有較高的可靠性，通過(guò)核輻射對(duì)電路的損傷效應(yīng)和機(jī)理進(jìn)行研究，給出了易損器件抗輻射篩選方案以及電控系統(tǒng)的抗輻射加固措施。
　　首先針對(duì)該電控系統(tǒng)中最易失效的電子單元，通過(guò)仿真研究了MOS器件在輻照后的總劑量效應(yīng)，分析了輻照效應(yīng)對(duì)器件可靠性的影響。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了抗輻照反相器單元，通過(guò)ISE-TCAD軟件模擬總劑量輻照

2、效應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)反相器以及抗輻照反相器的影響。仿真結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)加固設(shè)計(jì)的反相器單元在經(jīng)受輻照后有很好的抗輻射效果。
　　之后針對(duì)本電控系統(tǒng)在輻射中容易失效的穩(wěn)壓模塊7805CT進(jìn)行更換，換為可靠性更高的DC/DC轉(zhuǎn)換器。并從PWM和VDMOS器件輻射退化和DC/DC轉(zhuǎn)換器整體退化之間的定量關(guān)系研究入手，設(shè)計(jì)出了易損器件抗輻射篩選方案。之后引入PHM可靠性工程理念，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)換器的整體預(yù)兆單元，通過(guò)仿真驗(yàn)證其效果，表明該方案有很強(qiáng)的實(shí)用性

3、，可以進(jìn)一步提高電控系統(tǒng)的可靠性。
　　最后針對(duì)核電廠輻射環(huán)境對(duì)電控系統(tǒng)的影響，對(duì)其提出了模塊級(jí)雙系統(tǒng)冷備份容錯(cuò)方案。對(duì)一些常見(jiàn)粒子效應(yīng)故障做了總結(jié)，為電控系統(tǒng)的存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)器刷新容錯(cuò)方案。針對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)做了故障分析，并選用雙通道無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)增強(qiáng)控制可靠性的方案來(lái)解決其常見(jiàn)故障問(wèn)題。設(shè)計(jì)單粒子鎖定防護(hù)電路以使電機(jī)控制單元中存儲(chǔ)單元免受單粒子鎖定的干擾，并對(duì)常見(jiàn)抗輻射屏蔽材料加以分析，對(duì)其外殼內(nèi)部添加聚乙烯涂層，外部用鉛