【应用】虹美N沟道功率MOSFET BSS123助力TWS蓝牙耳机小型化,长续航,更安全可靠

2023-05-07 世强
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客户与应用

TWS蓝牙耳机其高水平降噪,高保值音乐特性,有助于消费者在不同场景下享受音乐,私密通话及游戏,影音带来的极大乐趣,因而使其成为当下最流行的蓝牙耳机,已经得到广泛的应用。本文以某客户其采用虹美半导体推出的N沟道功率MOSFET BSS123应用于TWS蓝牙耳机应用为例进行分享。


挑战

TWS硬件方案中,左、右耳机及充电仓都需要较多数量的MOSFET,且单TWS蓝牙耳机也需求数量较多的MOSFET,因此MOSFET能够在一定程度上影响整体方案PCBA面积和整机功耗。


MOSFET主要功能为开关通路的切换,包括通信通路切换,5V和1V8(或者3V3)电平的切换等应用,而受限于蓝牙耳机较小的体积,又因为ANC及通话声学算法需要足够的声腔,因此预留给PCBA的空间需要足够的小,且受限于小容量电池,整机漏电流也需要尽量低,这样才能保证蓝牙耳机具有较长的待机时间,因此在TWS蓝牙耳机应用中对于MOSFET关键性能要求主要为:小尺寸封装、低漏电流特性。因为只有这样MOSFET才能在满足耳机电性能要求的基础上,也为TWS蓝牙耳机的小型化,长续航做出突出贡献。

 

解决方案与采用技术

虹美半导体推出的N沟道功率MOSFET BSS123是一款漏-源电压为100V,无铅,且通过了AEC-Q101认证,采用SOT-23外壳封装的器件,详细尺寸图如下所示:

小尺寸封装。如上图所示,器件采用SOT-23外壳封装,器件小型化,低剖面,可有助于节省电路板空间,便于布线,另外采用此高散热性封装,也有助于实现电池的更长续航时间和快速充电; PCBA面积减少,也有助于增大电池容量,在一定程度上提升TWS蓝牙耳机的工作时长和待机时长。

 

低漏电流特性。TA=25℃时,在关断模式下,漏-源短路时的栅极电流最大值可低至50nA,栅-源短路时的漏极电流最大值可低至15μA(TJ=25℃), 漏电流小,可以提高电池续航功能,并且防止过度放电,保护电池;在导通状态下,具有典型值低至5.0Ω的低导通电阻,导通损耗低,从而使得TWS蓝牙耳机具有更长的待机和工作时长,带来更佳的用户体验。

 

另外TWS蓝牙耳机是深入耳道内工作的消费电子器件,其安全性和可靠性尤为中亚,而BSS123器件通过了AEC-Q101认证,具有高可靠性,能够为锂电池安全护航,同时也确保了蓝牙耳机安全、可靠的工作。


成果与效益

虹美半导体推出的N沟道功率MOSFET BSS123应用于TWS蓝牙耳机,不仅可有效减少PCBA面积,也为TWS蓝牙耳机的长续航做出贡献,给消费者带来极佳的用户体验;除此之外,该器件可广泛应用于智能音箱,头戴耳机等各类家用电子设备,具有极其广泛的应用领域。


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产品型号
品类
工艺
沟道
封装
VDS(Max) (BVDSS(V))
ID(Max) (A)
IDM (A)
VTH (Typ) (V)
VGS (V)
RDS(ON) @10VTyp (mΩ/Ω)
RDS(ON) @4.5VTyp (mΩ/Ω)
HMS120N03D
中压大电流SGT MOS
SGT工艺(Split Gate)
N沟道
DFN5X6-8L
30V
120A
340A
1.7V
20V
1.95mΩ
2.85mΩ

选型表  -  虹美功率半导体 立即选型

虹美功率半导体N沟道低压MOS选型表

N沟道低压MOS,VDS(Max) (BVDSS(V)):15~200,ID(Max) (A):0.17~37,IDM (A):0.68~110,VTH (Typ) (V):0.45~3.4,VGS (V):6~30,RDS(ON) @10VTyp (mΩ):2.9~5000,RDS(ON) @4.5VTyp (mΩ):3.9~3000,RDS(ON) @2.5VTyp (mΩ):5.5~370

产品型号
品类
工艺
沟道
封装
VDS(Max) (BVDSS(V))
ID(Max) (A)
IDM (A)
VTH (Typ) (V)
VGS (V)
RDS(ON) @4.5VTyp (mΩ)
RDS(ON) @2.5VTyp (mΩ)
HM2302
N沟道低压MOS
沟槽工艺(Trench)
N沟道
SOT23
20V
3A
10A
0.7V
10V
30mΩ
37mΩ

选型表  -  虹美功率半导体 立即选型

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