湖南静芯推出可用于电源开关的超低电阻静电增强型MOS管ESPE03R08K

湖南静芯推出耐压30V为ESD增强型PMOS ESPE03R08K,主要用于电源管理、负载开关、电机驱动和DC-DC转换电路中。该器件具有低至6.2mΩ的导通电阻,且在芯片内部集成ESD器件,使MOS管在GS端拥有 IEC ±6kV(Contact),HBM ±6kV(Contact)的静电防护能力,与传统MOSFET和传统带ESD防护MOSFET相比,防护性能显著提高,导通损耗大幅降低,支持pin-to-pin替代AO4425、SI4463等市场内常见PMOS。

湖南静芯增强ESD型MOSFET介绍

比起传统MOS管,集成ESD保护的MOS管可以显著提高栅极的可靠性与鲁棒性,优化性能与节约成本。传统带 ESD MOS 管的HBM防护能力通常在 2kV 左右,栅极漏电流IGSS在 5-30uA 左右,且集成ESD功能多由栅极集成串联多晶电阻的方式来解决ESD问题,会造成MOS 管开关时间变长,高频领域应用受限等问题。同时由于传统集成 ESD MOSFET工艺复杂,一般情况会比不带 ESD MOSFET 价格高30%-40%。

湖南静芯的增强 ESD 型 MOSFET系列,人体模型(HBM)防护能大于±8kV,IEC61000-4-2 Contact 标准防护能力大于±6kV,栅极漏电流 IGSS 典型值为 1~10nA(MAX<100nA),栅极电阻与传统不带ESD MOS 管一致,对 MOS 管的栅极性能基本没有影响,抗静电能力领先市面上传统集成ESD MOSFET很多,且不影响高频领域的使用。湖南静芯提出的创新工艺使公司增强ESD 型 MOSFET系列成本与常规不带 ESD MOS 成本非常接近,为客户提供了高性价、高静电能力的 MOSFET新选择。

图1 传统集成ESD MOS管剖面结构图

表1 传统带ESD防护MOS与静芯ESD增强型MOS对比

ESPE03R08K介绍

ESPE03R08K是湖南静芯研发的一款耐压为30V的P沟道增强型MOS场效应晶体管,其优势在于能够在较低驱动电压下实现高电流控制,非常适合用于电池供电设备、笔记本电脑电源、DC稳压模块以及LED驱动电路中,高可靠性与宽温度工作范围使其在工业控制和消费电子领域中应用十分广泛。

该器件采用先进的沟槽技术与设计,具有优异的导通电阻和低栅极电荷特性,SOP8封装内集成 ESD 器件,拥有IEC ±6kV(Contact),HBM ±6kV(Contact)的静电防护能力。该器件IGSS在100nA以内,在VGS =-10V,ID= -12A的条件下,RDS(on) =6.2mΩ;在VGS =-4.5V,ID=-10A的条件下,RDS(on)=10.2mΩ。该器件的相关参数如下所示。

表2 ESPE03R08K电气特性表

应用示例

ESPE03R08K的核心优势在于超低导通电阻、较大的电流承载能力和优异的ESD耐受能力,不仅能在导通后显著降低功率损耗和发热,还能通过内部集成的泄放路径快速钳位静电或浪涌电压,解决MOS栅极易被静电击穿的问题,常被用于高速电源开关和电池供电。

1.电源防反接电路

ESPE03R08K常用来搭建防反接电路,电源正常接入时,VIN输入正电压, PMOS管的体二极管导通,Vs ≈ Vcc(电源电压),栅极通过Rg连接到GND,Vg ≈ 0V,此时VGS<VGSTH,PMOS管开启,电路导通供电;电源被反接时,GND输入正电压,栅极电压大于源极电压,PMOS管关断,电流无法通过,后级电路受到保护。

图1电源防反接电路应用示例图

2.高边电源开关

ESPE03R08K可协助构建高边开关的典型电路,实现低电平控制信号驱动高电压电源通断的功能。当Control为低电平或悬空时, MOS管关断,电源输入端与输出端之间无电流通路,电源输出被切断;当Control输入高电平时,MOS管完全导通,电源输入端与输出端通过低阻通路连通,电源输出有效。

图3 高边电源开关应用示例图

总结与结论

ESPE03R08K具有高性价比、高兼容性、高可靠性,拥有30V耐压、14.9A连续漏极电流的黄金配置,完美覆盖12V电池供电、DC-DC转换、电机驱动等80%的主流应用场景,在中低压MOSFET领域是非常值得信赖的选择。

湖南静芯是业内少有同时具备模拟IC与分立器件研发团队的公司,基于长时间的技术积累,是国内首家为客户提供满足国际标准通讯协议IC(例如:4-20mA、RS485/422/232等)以及完整接口防护器件及方案的公司;也是国内首家提供超高速信号线EMC完整解决方案的公司,详情可以参考:湖南静芯推出Thunderbolt4、5/USB4.0&PD3.0的ESD&EOS防护完整解决方案100W+80G湖南静芯推出USB4.0&PD3.1的ESD&EOS防护完整解决方案140W&180W+120G等文章。同时静芯的FAE团队可免费为客户提供EMC整改、板级电路优化、器件参数测试等服务。

来源:ElecSuper 静芯微