Southwest Research Institute heeft een zeer betrouwbare, hoogspannings-optocoupler voor toepassingen in de ruimtevaart. NASA heeft het apparaat geselecteerd als een stroominterface tussen het Europa Clipper-ruimtevaartuig en drie instrumenten aan boord, op weg naar Jupiters maan Europa in de komende vijf jaar. De stroomomvormer, ontwikkeld met interne financiering, overwint betrouwbaarheidsproblemen die vergelijkbare systemen in de ruimte hebben gehad.

Een optocoupler, ook wel opto-isolator genoemd, brengt elektrische signalen over tussen twee geïsoleerde circuits met behulp van licht, in dit geval een array van LED-bronnen. Het SwRI-apparaat maakt 15 kilovolt geïsoleerde, laagspanningsregeling voor ruimte-instrumenten die werken tot 10,5 kV.

"Werkt in omstandigheden van -40° tot 100° Celsius, onze stroomomvormer is robuust gemaakt om de ontberingen van de lancering en ongunstige stralingsomstandigheden in de ruimte te weerstaan, " zei Carlos Urdiales, een senior programmamanager in de Space Science and Engineering Division van SwRI. "Behalve dat ze bestand zijn tegen de stralingsomgeving rond Jupiter, onze optocoupler is snel, stappen van 0 naar 10 kilovolt in 23,4 microseconden. Het halve inch pakket weegt nog geen 4 gram en heeft een stralingstolerantie van meer dan 100 kilorad."

Het hoogwaardige apparaat biedt een hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur in een relatief kleine footprint, wat essentieel is voor ruimtetoepassingen. De optocoupler wordt geïntegreerd in de MAss SPectrometer for Planetary EXploration (MASPEX), het Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS) en de SUrface Dust Analyzer (SUDA) instrumenten voor de Europa Clipper-missie. De optocoupler van SwRI zal astrobiologische onderzoeken helpen om de ondergrondse zee van de maan en de potentiële bewoonbaarheid te begrijpen, evenals de karakterisering van zijn atmosfeer, ionosfeer en magnetosfeer.

"SwRI kan het apparaat configureren voor een reeks toepassingen, " zei Urdiales. "We leveren verhoogde betrouwbaarheid door redundantie in de high-current 2 Amp LED-array, wat zorgt voor een razendsnelle stapsnelheid."

Naast het tegengaan van stralingsschade, de LED-array remt "zenerruis" geassocieerd met ongelijke verlichting van de multi-junction hoogspanningsdiode. SwRI vervaardigt de optocoupler om defecten en bijbehorende ontladingen te elimineren, ondersteund met een interne beschermingsdiode tegen elektrostatische ontlading, en het is ontworpen om storingen te voorkomen die verband houden met de ijskoude omgeving van de ruimte.

"SwRI's SW1001502 octocoupler is een zeer betrouwbare keuze voor elektrostatische hoogspanningsanalysatoren, deflectoren, bias en aangepaste stepping power-systemen, "Zei Urdiales. "Het kan ook worden gebruikt als een lineair hoogspanningsregelelement, een stroombron of een operationele versterker eindtrap."