Силовые полевые транзисторы MOSFET широко применяются в бортовых системах космических аппаратов — в цепях синхронного выпрямления, в качестве основных элементов преобразователей в системах электропитания, а также в роли силовых ключей.
Ранее в российских проектах по созданию космических аппаратов использовались радиационно‑стойкие транзисторы MOSFET компании International Rectifier HiRel (ныне — Infineon Technologies AG).
Для замены этих компонентов в текущих проектах предлагается рассмотреть транзисторы предприятия SIET (Shaanxi Electronic Technology Research Institute Co. Ltd). Компания выпускает MOSFET по технологии HEXFET: гексагональная (шестиугольная) форма ячейки обеспечивает высокую плотность упаковки на площади кристалла и позволяет работать с большими токами стока. Также выпускаются транзисторы по технологии R6 — они характеризуются оптимальным сопротивлением RDS (ON) в своём классе и расширенной областью безопасной работы (SOA) при одиночных радиационных эффектах. Форма кристалла в этих транзисторах оптимизирована для лучшего размещения в корпусе, что способствует снижению соотношения RDS (ON) /QG .
Предлагаются P‑ и N‑канальные транзисторы с напряжением пробоя (BVDSS) 30, 60, 100, 200, 250, 400 и 500 В в различных корпусах — для монтажа в отверстия печатной платы и поверхностного монтажа (SMD‑0.5, SMD‑1, SMD‑2, TO‑254AA, TO‑257AA, TO‑39). Технические характеристики наиболее популярных моделей представлены в таблице.
Транзисторы устойчивы к полной накопленной дозе до 100 крад (Si). Испытания на стойкость к одиночным радиационным эффектам, в частности к одиночному эффекту пробоя подзатворного диэлектрика (Single Event Gate Rupture, SEGR) и эффекту вторичного пробоя (Single Event Burnout, SEB), проводятся с использованием ионов. При этом подбирается пробег иона в кристалле с учётом номинального напряжения и суммарной толщины кристалла: глубина проникновения иона важна для моделирования наиболее неблагоприятных условий возникновения эффекта SEGR.
Для большинства моделей гарантируется стойкость к воздействию ионов с пороговыми линейными потерями энергии (ЛПЭ) в кремнии не менее 75 МэВ· см2/мг .
Уровень цен на продукцию сопоставим с ценами известных европейских и американских производителей высоконадёжных изделий. Это обусловлено сопоставимым уровнем качества и объёмом ресурсов, вложенных в производство.
Технические характеристики наиболее популярных моделей радиационно-стойких MOSFET
|
Модель |
Уровень качества |
Напряжение пробоя сток-исток BVDSS, В |
Максимальный ток стока ID, A |
Пороговое напряжение на затворе VGS (TH), В |
Сопротивление сток-исток в открытом состоянии RDS (ON), мОМ |
Максимальная рассеиваемая мощность PD, Вт |
Радиационная стойкость по дозовым эффектам
|
Тип корпуса |
Совместимая модель |
|
SENR7587S |
YB (CAST/SAST) |
100 |
22 |
2~4 |
50 |
75 |
100 крад (Si) |
SMD-0.5 |
IRHNJ67130/2N7587U3 |
|
SENR7224S |
YB (SAST) |
100 |
34 |
2~4 |
70 |
150 |
100 крад (Si) |
SMD-1 |
IRFN150/2N7224U |
|
SENR7262S |
YB (CAST/SAST) |
200 |
9,4 |
2~4 |
400 |
75 |
100 крад (Si) |
SMD-0.5 |
IRHNJ7230/2N7262 |
|
SENR7519S |
YB (CAST/SAST) |
200 |
16 |
2~4 |
130 |
75 |
100 крад (Si) |
SMD-0.5 |
IRHNJ67230/2N7591U3 |
|
SENR7269T |
YB (CAST) |
200 |
26 |
2~4 |
100 |
150 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
IRHM7250/2N7269 |
|
SENR7269S |
YB (CAST) |
200 |
26 |
2~4 |
100 |
150 |
100 крад (Si) |
SMD-1 |
IRHM7250/2N7269 |
|
SENR7583T |
YB (CAST/SAST) |
200 |
45 |
2~4 |
29 |
208 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
IRHMS67260/2N5841T |
|
SENR7465S |
YB (CAST/SAST) |
400 |
5 |
2,5~4,5 |
1390 |
75 |
100 крад (Si) |
SMD-0.5 |
IRHNJ7330/2N7465U3 |
|
SENR7465S |
YB (CAST) |
400 |
22 |
2,5~4,5 |
250 |
250 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
IRHM7360/2N7391 |
|
SEPR7389T |
YB (CAST/SAST) |
-100 |
-6,5 |
-2~-4 |
300 |
25 |
100 крад (Si) |
TO-39 |
IRHF9130/2N7389 |
|
SEPR7382T |
YB (CAST/SAST) |
-100 |
-6,5 |
-2~-4 |
300 |
25 |
100 крад (Si) |
TO-257AA |
IRHY9130/2N7382 |
|
SEPR7426T |
YB (CAST/SAST) |
-200 |
-27 |
-2~-4 |
160 |
250 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
IRHM9260/2N7426 |
|
SEPR7382S |
YB (CAST/SAST) |
-100 |
-11 |
-2~-4 |
290 |
75 |
100 крад (Si) |
SMD-0.5 |
IRHNJ9130 |
|
SEPR7422AS |
YB (SAST) |
-100 |
-22 |
-2~-4 |
80 |
150 |
100 крад (Si) |
SMD-1 |
IRHN9150/2N74422U |
|
SEPR5210S |
YB (SAST) |
-100 |
-31 |
-2~-4 |
60 |
125 |
100 крад (Si) |
SMD-1 |
IRF5N5210 |
|
SEPR7425T |
YB (SAST) |
-100 |
-35 |
-2~-4 |
73 |
250 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
IRHM9160/2N7425 |
|
SEPR7425AS |
YB (CAST) |
-100 |
-38 |
-2~-4 |
68 |
300 |
100 крад (Si) |
SMD-2 |
IRHNA9160/2N7425U |
|
SEPR7425AT |
YB (CAST) |
-100 |
-35 |
-2~-4 |
73 |
250 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
IRHNM9160/2N7425 |
|
SEPR7390S |
YB (CAST/SAST) |
-200 |
-6,5 |
-2~-4 |
800 |
75 |
100 крад (Si) |
SMD-0.5 |
IRHNJ9230 |
|
SENR7224AT |
- |
100 |
40 |
2~4 |
40 |
150 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
JANTXV2N7224 |
|
SENR7589AS |
- |
150 |
19 |
2~4 |
88 |
75 |
100 крад (Si) |
SMD-0.5 |
JANSR2N7589U3 |
|
SENR7391BT |
- |
400 |
26 |
2,5~4,5 |
180 |
250 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
JANSR2N7391 |
|
SENR7391T |
- |
500 |
22 |
2,5~4,5 |
250 |
250 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
JANSR2N7391 |
|
SEPR7422T |
- |
-100 |
-37 |
-2~-4 |
60 |
150 |
100 крад (Si) |
TO-254AA |
JANSR2N7422 |
|
SEPR7422S |
- |
-100 |
-37 |
-2~-4 |
60 |
150 |
100 крад (Si) |
SMD-1 |
JANSR2N7422U |
|
SEPR7426AS |
- |
-200 |
-37 |
-2~-4 |
90 |
250 |
100 крад (Si) |
SMD-2 |
JANSR2N7426U |