湖南静芯推出可用于电源开关的60V静电增强型PMOS管ESPH06R30K

湖南静芯推出耐压为60V的ESD增强型PMOS ESPH06R30K，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24mΩ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±15kV，HBM±20kV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。

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

ESPH06R30K介绍

ESPH06R30K是湖南静芯研发的一款耐压为60V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，PDFN5*6- 8L封装内集成 ESD 器件，使MOS管在GS端拥有IEC±15kV，HBM±20kV的静电防护能力。该器件IGSS在100nA以内，在 V_GS =-10V，I_D= -15A 的条件下，R_DS(on)=24mΩ；在 V_GS =-4.5V，I_D =-10A 的条件下，R_DS(on)=30mΩ。该器件的相关参数如下所示。

表2 ESPH06R30K电气特性表

应用示例  

ESPH06R30K主要应用于汽车电子、工业控制与工业电源、消费电子与便携设备、储能与新能源、电信与网络设备等领域，核心用途包括高侧负载开关、电源反接保护、同步整流、电机驱动高侧开关、继电器或螺线管驱动、电池保护与储能支路切换等。

1.电源防反接电路

ESPH06R30K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2 电源防反接电路应用示例图

2.高侧电源开关

ESPH06R30K可协助构建高侧开关的典型电路，实现低电平控制信号驱动高电压电源通断的功能。当Control为高电平时，下方NMOS导通，将上方PMOS的栅极直接拉低至GND，此时PMOS的栅源电压VGS变为负值（-IN）从而完全导通，OUT端得电；当Control为低电平时，NMOS关断，PMOS栅极被R1上拉至IN电压，VGS变为0V使PMOS可靠关断。

图3 高侧电源开关应用示例图

总结与结论

来源：ElecSuper静芯