湖南静芯推出ESD增强型MOSFET ES4576BK，可应用于 DC-DC 转换、负载开关以及便携设备的电源管理等领域。该器件通过在内部集成 ESD 器件，使得在无外置ESD器件保护的情况下，GS端拥有通过IEC ±10kV，HBM ±15kV 测试的静电防护能力。与传统MOSFET和传统带ESD防护MOSFET相比，它的防护性能显著提高, 并且支持pin-to-pin 替代AO4576、SI4576DY等市场内常见NMOS。
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
ES4576BK介绍
ES4576BK是湖南静芯研发的一款N沟道ESD增强型MOS场效应晶体管，采用先进的沟槽技术与设计，通过在内部集成 ESD 器件，使得在无外置ESD器件保护的情况下，GS端拥有通过IEC ±10kV，HBM ±15kV 测试的静电防护能力。该器件是SOP8封装，耐压为30V，IGSS在100nA以内，在VGS = 10V，ID=15A的条件下，RDS(on) =5.0mΩ；在VGS =4.5V，ID=10A的条件下，RDS(on) =7.7mΩ该器件的相关曲线图及参数如下所示。
表2 ES4576BK电气特性表
应用示例
ES4576BK的优势在于能够在较低驱动电压下实现大电流控制，非常适合用于电池供电设备、同步降压转换器、负载开关以及快充电源管理电路中，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。
应用一：
该器件可适用于以太网供电的PSE端。PSE端口与网线直接相连，需处理热插拔、雷击、感性负载断开等引起的高压尖峰和静电。集成高ESD防护级的MOSFET在无外置ESD器件保护时，即可拥有IEC ±10kV，HBM ±15kV的防护能力，能有效提升系统可靠性并简化电路设计。
图2 以太网PSE端应用示例图
应用二：
ES4576BK可用来构建同步整流电路， 如下图所示，电源副边是 ESD 和浪涌的高发区，比如负载插拔、静电放电、变压器漏感尖峰，都可能直接击穿整流器件，内部集成ESD的MOS具有更高的鲁棒性，能将尖峰电压限制在安全范围内，且保护MOS管内部脆弱的栅极结构。
图3 同步整流电路应用示例图
总结与结论
在接口保护、电源管理、负载开关等直接面对外部环境或生产挑战的应用中，采用ESD增强型MOS管已成为追求高可靠性、高集成度与最优系统成本的必然选择。湖南静芯推出的ESD增强型MOSFET ES4576BK，可使MOS管在无外置ESD器件保护的情况下拥有 IEC ±10kV，HBM ±15kV 的静电防护能力，效率高损耗低，可有效提高电路的可靠性。
湖南静芯ESD器件工作电压涵盖1.0~72V，电流涵盖4~30A，电容最低至0.08pF，封装涵盖CSP、FC及各类封装形式。同时推出22V&33V TDS平缓浪涌抑制器，可用于保护工作电压为20V、24V、28V、36V的系统，具有精准且恒定的触发电压、优异的钳位性能及稳定的温度特性，可为系统提供更全面保护。结合TDS器件与深回扫ESD优势，湖南静芯是国内首家推出USB4.0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与湖南静芯推出USB4.0&PD3.1的ESD&EOS防护完整解决方案140W&180W+120G等文章。