评估采用LX0航天器电机驱动器的高可靠性SMD-5.7720 MOSFET

用于空间应用的高可靠性功率MOSFET简介

随着空间系统开发人员不断努力减小关键模块和元件的尺寸、重量和功率，他们还需要更高性能、抗辐射和耐辐射的组件来增强系统设计。新技术，例如更轻、集成度更高的卫星电机控制电路，可以承受极端空间环境并优化航天器性能。

LX7720航天器电机驱动器经过设计，经过抗辐射处理。它是空间现场可编程门阵列（FPGA）的配套集成电路（IC），例如Microchip的RTG4™ FPGA和RT PolarFire® FPGA，或空间微控制器（MCU），例如Microchip的SAMRH71F20或SAMRH707F18。LX7720 中集成了电流检测、旋转变压器、编码器和霍尔效应编码器接口，减少了电路板空间和重量，同时提高了使用线圈电流反馈和转子位置传感的闭环电机控制的可靠性。

Microchip的新型JANSR N沟道金属氧化物硅场效应晶体管（MOSFET）（MIL-PRF-19500/746）在我们位于北美的科罗拉多斯普林斯工厂生产。该系列目前提供从 JANSR2N7587U3 （100V DS） 到 JANSR2N7593U3 （250VDS） 的四个器件。该 MOSFET 系列超过 100 krad TID，采用 SMD-0.5 密封封装，可针对严格的 GEO 和 MEO 任务。塑料包装还计划降低LEO和New Space应用的成本。

图1.SMD-0.5 密封功率 MOSFET 产品系列

LX7720MLF-EVB电机控制器评估板支持通用塑料DPAK表面贴装功率MOSFET封装。LX7720的四个半桥标配的八个NFET是DPAK中的IRFR3410TRPBF（100V，31A，最大39mΩ@VGS=10V），安装在印刷电路板（PCB）顶部。

该 PCB 的底部包括 0 个用于 SMD-5.10 封装的并行封装，以便直接评估高可靠性 NFET。并联元件包括<>个NFET和<>个栅极-源极电阻（典型值为<>kΩ），用于四个半桥，如下所示。

图3.在LX0MLF-EVB PCB底面上安装SMD-5.7720 NFET和栅极电阻器

对于每个替代SMD-0.5半桥，需要禁用相应的DPAK半桥。这是通过移除将DPAK NFET连接到其栅极驱动器的0Ω电阻来实现的。每个DPAK连接一个10kΩ栅极-源极电阻，以确保任何断开的NFET保持安全关闭状态。

审核编辑：郭婷