Southwest Research Institute har utvecklat en hög tillförlitlighet, högspänningsoptokopplare för rymdfärdstillämpningar. NASA har valt enheten som ett kraftgränssnitt mellan rymdfarkosten Europa Clipper och tre instrument ombord, på väg till Jupiters måne Europa under de kommande fem åren. Strömomvandlaren, utvecklad med intern finansiering, övervinner tillförlitlighetsproblem som liknande system har haft i rymden.

En optokopplare, även känd som en optoisolator, överför elektriska signaler mellan två isolerade kretsar med hjälp av ljus, i detta fall en rad LED-källor. SwRI-enheten möjliggör 15 kilovolt isolerad, lågspänningsstyrning för rymdinstrument som arbetar på upp till 10,5 kV.

"Ferdig i förhållanden från -40° till 100° Celsius, vår kraftomvandlare är robust för att motstå påfrestningar av uppskjutning och ogynnsamma strålningsförhållanden i rymden, sa Carlos Urdiales, en senior programledare i SwRI:s Space Science and Engineering Division. "Förutom att kunna motstå strålningsmiljön runt Jupiter, vår optokopplare är snabb, steg från 0 till 10 kilovolt på 23,4 mikrosekunder. Halvtumspaketet väger mindre än 4 gram och har en strålningstolerans på över 100 kilorad."

Den högkvalitativa enheten erbjuder hög tillförlitlighet och lång livslängd i ett relativt litet fotavtryck, vilket är avgörande för rymdtillämpningar. Optokopplaren integreras i MAss SPectrometer for Planetary Exploration (MASPEX), Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS) och SUrface Dust Analyzer (SUDA) instrument för Europa Clipper-uppdraget. SwRI:s optokopplare kommer att hjälpa till att driva astrobiologiska undersökningar för att förstå månens underjordiska hav och potentiella beboelighet samt karakterisering av dess atmosfär, jonosfär och magnetosfär.

"SwRI kan konfigurera enheten för att passa en rad applikationer, " sa Urdiales. "Vi levererar ökad tillförlitlighet genom redundans i högströms 2 Amp LED-arrayen, vilket ger en blixtsnabb steghastighet."

Förutom att motstå strålningsskador, LED-arrayen förhindrar "zenerbrus" som är förknippat med ojämn belysning av högspänningsdioden med flera korsningar. SwRI tillverkar optokopplaren för att eliminera defekter och tillhörande urladdning, säkerhetskopierat med en intern skyddsdiod för elektrostatisk urladdning, och den är utformad för att förhindra fel i samband med den kyliga miljön i rymden.

"SwRI:s SW1001502 oktokopplare är ett mycket pålitligt val för högspännings elektrostatiska analysatorer, deflektorer, bias och anpassade stegkraftsystem, " sa Urdiales. "Det kan också användas som ett linjärt högspänningskontrollelement, en strömkälla eller ett slutsteg för operationsförstärkaren."