用于空間應(yīng)用的高可靠性功率MOSFET簡(jiǎn)介

隨著空間系統(tǒng)開發(fā)人員不斷努力減小關(guān)鍵模塊和元件的尺寸、重量和功率，他們還需要更高性能、抗輻射和耐輻射的組件來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。新技術(shù)，例如更輕、集成度更高的衛(wèi)星電機(jī)控制電路，可以承受極端空間環(huán)境并優(yōu)化航天器性能。

LX7720航天器電機(jī)驅(qū)動(dòng)器經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)抗輻射處理。它是空間現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）的配套集成電路（IC），例如Microchip的RTG4? FPGA和RT PolarFire? FPGA，或空間微控制器（MCU），例如Microchip的SAMRH71F20或SAMRH707F18。LX7720 中集成了電流檢測(cè)、旋轉(zhuǎn)變壓器、編碼器和霍爾效應(yīng)編碼器接口，減少了電路板空間和重量，同時(shí)提高了使用線圈電流反饋和轉(zhuǎn)子位置傳感的閉環(huán)電機(jī)控制的可靠性。

Microchip的新型JANSR N溝道金屬氧化物硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）（MIL-PRF-19500/746）在我們位于北美的科羅拉多斯普林斯工廠生產(chǎn)。該系列目前提供從 JANSR2N7587U3 （100V DS） 到 JANSR2N7593U3 （250VDS） 的四個(gè)器件。該 MOSFET 系列超過(guò) 100 krad TID，采用 SMD-0.5 密封封裝，可針對(duì)嚴(yán)格的 GEO 和 MEO 任務(wù)。塑料包裝還計(jì)劃降低LEO和New Space應(yīng)用的成本。

圖1.SMD-0.5 密封功率 MOSFET 產(chǎn)品系列

LX7720MLF-EVB電機(jī)控制器評(píng)估板支持通用塑料DPAK表面貼裝功率MOSFET封裝。LX7720的四個(gè)半橋標(biāo)配的八個(gè)NFET是DPAK中的IRFR3410TRPBF（100V，31A，最大39mΩ@VGS=10V），安裝在印刷電路板（PCB）頂部。

該 PCB 的底部包括 0 個(gè)用于 SMD-5.10 封裝的并行封裝，以便直接評(píng)估高可靠性 NFET。并聯(lián)元件包括<>個(gè)NFET和<>個(gè)柵極-源極電阻（典型值為<>kΩ），用于四個(gè)半橋，如下所示。

圖3.在LX0MLF-EVB PCB底面上安裝SMD-5.7720 NFET和柵極電阻器

對(duì)于每個(gè)替代SMD-0.5半橋，需要禁用相應(yīng)的DPAK半橋。這是通過(guò)移除將DPAK NFET連接到其柵極驅(qū)動(dòng)器的0Ω電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)DPAK連接一個(gè)10kΩ柵極-源極電阻，以確保任何斷開的NFET保持安全關(guān)閉狀態(tài)。

審核編輯：郭婷