方舟微兩款耗盡型MOS產(chǎn)品解析，非常適合穩(wěn)壓供電場景應用

前言

當下快充/適配器方案在追求更高功率密度的同時，PWM控制器VCC供電卻常常成為令工程師頭疼的問題，輸入母線電壓跨度大、啟動與待機功耗要低、器件數(shù)量要少、可靠性還要高。傳統(tǒng)“三極管+電阻+穩(wěn)壓管”的多器件組合方案雖然成熟，但BOM多、占板面積大、參數(shù)分散且一致性/失效點增多，已越來越不利于小型化與工程化量產(chǎn)。

為解決上述痛點，方舟微推出的DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL以超高閾值耗盡型功率MOSFET為核心，利用其獨特的超高亞閾值穩(wěn)壓特性，為PWMIC等負載提供簡潔可靠的VCC供電。

方舟微推出DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL耗盡型MOSFET

產(chǎn)品簡介

DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL是ARK（方舟微）基于特有UltraVt?專利技術開發(fā)的超高閾值電壓耗盡型功率MOSFET。相較DMZ(X)1015E，該系列具備更高擊穿能力，漏源擊穿電壓（BVDSX）可超過130V，并加入ESD防護設計，可在-55℃～150℃的寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

憑借超高亞閾值特性，DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL可直接作為高壓穩(wěn)壓器使用，將輸入高電壓轉換為穩(wěn)定低電壓，為PWM IC等負載供電。產(chǎn)品面向寬輸入電壓場景的IC供電需求，穩(wěn)壓方案簡單易用，適用于QC快充、PD快充、USB Type-C直充以及寬輸出電壓范圍電源適配器等系統(tǒng)，可有效簡化PWMIC供電設計并提升整機穩(wěn)定性。

產(chǎn)品特性

DMZ(X)1315E / DMZ(X)1315EL 為 N 溝道（超高閾值）耗盡型功率 MOSFET。器件主打“超高關斷閾值”特性。

在閾值電壓層面兩者參數(shù)如下：

DMZ(X)1315E：-27V＜VGS(OFF)＜-17V @ID=8μA（數(shù)值上：27V＞|VGS(OFF)| ＞17V@ID=8μA）；-11.5V＞VGS(OFF)@ID=5mA（數(shù)值上：11.5V＜|VGS(OFF)|@ID=5mA）。

DMZ(X)1315EL：-20V＜VGS(OFF)＜-13V @ID=8μA（數(shù)值上：20V＞|VGS(OFF)| ＞13V@ID=8μA）；-10.5V＞VGS(OFF)@ID=5mA（數(shù)值上：10.5V＜|VGS(OFF)|@ID=5mA）。

（DMZ1315E(L)結構示意圖（左側） DMZ1315E（SOT-23封裝）(中部) DMX1315EL（SOT-89封裝）（右側））

整體可見，該系列器件具備最高可達 130 V高耐壓輸入能力，并集ESD防護設計，可提升系統(tǒng)抗靜電與可靠性表現(xiàn)。依托其耗盡型器件與超高亞閾值特性，可實現(xiàn)“類穩(wěn)壓器”的供電方式，具備可靠、易用的穩(wěn)壓特性，適合用于為PWM IC等低壓負載提供簡潔直接的輔助供電方案。

應用領域

DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL可廣泛應用于各類寬輸入與寬輸出電壓平臺，包括QC快充、PD快充、USB Type-C直充系統(tǒng)以及寬輸出電壓范圍電源適配器等場景；同時也可延伸至直流接觸器等場景應用。

在穩(wěn)壓輸出供電的典型應用

穩(wěn)壓電路的典型電路方案

(DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL用于穩(wěn)壓輸出供電的典型應用方案)

DMZ1315E /DMZ1315EL在圖2所示電路中的實際穩(wěn)壓表現(xiàn)

分別使用DMZ1315E/DMZ1315EL樣品按照典型應用方案所示電路進行測試，產(chǎn)品穩(wěn)壓輸出特性如下：

1、DMZ1315E樣品實測數(shù)據(jù)：

樣品1實測靜態(tài)參數(shù)：VGS(OFF)= -25.6V@ID=8μA，VGS(OFF)=-16.59V@ID=5mA。

樣品1實測電路參數(shù)如下：

樣品2實測靜態(tài)參數(shù)：VGS(OFF)= -20.24V@ID=8μA，VGS(OFF)=-14.5V@ID=5mA。

樣品2實測電路參數(shù)如下：

2、DMZ1315EL樣品實測數(shù)據(jù)：

樣品3實測靜態(tài)參數(shù)：VGS(OFF)= -19.37V@ID=8μA，VGS(OFF)=-11.59V@ID=5mA。

樣品3實測電路參數(shù)如下：

樣品4實測靜態(tài)參數(shù)：VGS(OFF)= -18.62V@ID=8μA，VGS(OFF)=-10.56V@ID=5mA。

樣品4實測電路參數(shù)如下：

在快充領域的典型應用

傳統(tǒng)的多種元件組合供電方案元件數(shù)量較多

（傳統(tǒng)PWM IC供電的方案（多個元件組合實現(xiàn)））

在傳統(tǒng)的PWM IC供電方案中，通常使用上圖所示的三極管+電阻+穩(wěn)壓管的方案給PWM IC供電方案，但存在元件數(shù)量多、占用PCB空間大、物料管理復雜、不利于快充小型化以及可靠性風險增加等諸多問題。

DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL讓供電方案更簡潔可靠

DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL相較于DMZ(X)1015E，耐壓提高至130V，可滿足對電壓有更高要求的方案（如PD3.1中新增的28V/5A輸出）。DMX1315E /DMX1315EL(SOT-89封裝) 耗散功率1W，能承受更寬的輸入電壓，適合單繞組的VCC供電；DMZ1315E /DMZ1315EL (SOT-23封裝）耗散功率為0.5W，適合雙繞組的VCC供電。

對于使用DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL的快充方案，僅需要使用一顆DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL，就能將輸入的寬范圍高電壓轉換為穩(wěn)定的低電壓，給PWM IC供電。可有效簡化PWM IC供電方案，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL在快充方案中的典型應用方案如下圖所示：

（DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL在快充中給PWM IC供電的典型應用方案（單繞組））

（DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL在快充中給PWM IC供電的典型應用方案（雙繞組））

通過上圖可見，采用DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL方案，可大幅降價元器件使用數(shù)量、有效簡化PCB空間以及設計難度，并提升系統(tǒng)整體可靠性。

充電頭網(wǎng)總結

充電頭網(wǎng)了解到，DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL依托超高閾值耗盡型器件的亞閾值穩(wěn)壓特性，它能夠在寬母線電壓波動、啟動與待機功耗要求嚴苛的條件下，用一顆器件替代傳統(tǒng)“三極管+電阻+穩(wěn)壓管”等多器件組合的方案，從而顯著減少BOM與占板面積，降低調(diào)試難度與一致性風險，能夠切實提升產(chǎn)品落地效率與量產(chǎn)穩(wěn)定性。