葛 悦，谢宝昌，姚惟琳，苗 军2，

(1.上海交通大学，上海200240;2.上海市空间飞行器机构重点实验室，上海201108;3.上海宇航系统工程研究所，上海201108)

0 引 言

空间用电机主要分为步进电动机、直流电机、无刷直流电机、永磁同步电机等，本文根据工程应用及可靠性要求选用步进电动机。步进电动机又称脉冲电机，是数字控制系统中的一个执行元件。它能将脉冲信号转变为相应的角位移或者直线位移，就是给一个脉冲信号，电机就转动一个角度或移动一个距离。步进电动机具有低成本、结构结实耐用、容易控制、高可靠性、几乎无需维护等优点。

宇宙空间充满了各种形态的物质:有各种能量的带电粒子;有引力场、磁场和电场;有各种波长的电磁辐射。空间环境对产品设计的影响主要考虑以下两方面:高能带电粒子的辐射损伤和单粒子事件;芯片热设计满足产品长寿命工作要求。

文献［1］采用高性能DSP 作为指向机构控制系统主芯片，可是DSP 器件对单粒子敏感，无法满足空间应用可靠性要求。文献［2］采用集成的电机驱动芯片LMD18200 构成H 全桥电机驱动电路，芯片集成度高，但是驱动电流一般1 ～3 A 范围，芯片辐照指标无数据，且芯片热耗集中，大电流工作时芯片温度较高达到70℃以上，无法满足高轨卫星长寿命、高可靠度要求。

针对上述问题，本文的步进电动机伺服控制器采用FPGA +MOSFET 驱动芯片和MOSFET 组成的H 桥式驱动电路方案，以满足空间辐照指标及降低芯片工作温度的要求。基于反熔丝结构的现场可编程门阵列FPGA 为一次编程型开关元件，具有体积小、集成度高、抗辐射、抗干扰、不需外接PROM 或RPROM 的特点。……