【经验】方舟微耗尽型MOSFET DMZ(X)0615E应用指南

时间： 2022-04-26 来源：方舟微

技术问答

随着5G通信、云计算、人工智能等应用的逐渐普及，手机等智能便携式终端的应用更加广泛，同时由于氮化镓、碳化硅等高功率密度、高频的第三代半导体器件在便携式终端的充电器或适配器的逐步应用，使充电器等设备更加紧凑和小型化，小巧的尺寸正成为充电器厂家竞争的一个重要焦点。因此，工程师们对节约微小的空间尺寸都非常努力。

传统的电压钳位供电电路在许多应用中，由三极管、电阻和齐纳二极管组成的电压调节器，由于其设计简单及低成本，深得工程师喜爱。如图1所示。

其工作原理是：当输入电压低于齐纳二极管的击穿电压V_Z时，三极管的输出电压约等于输入电压，即三极管的输出电压随输入电压线性变化。当输入电压高于齐纳二极管的击穿电压，输出电压被齐纳二极管钳位，不再变化，同时三极管的 V_CE≈V_in-(V_Z+V_BE)，此时三极管构成一个恒压、恒流源。如果三极管的击穿电压V_CEO足够高，则其能够承担足够高的输入电压。

上述三极管调节器需要三个器件组成，占用了较多的宝贵空间。而且在齐纳二极管击穿钳位时，持续消耗能量，增加电路功耗。

图2为Type-C PD充电器的示意图。其中采用三极管、电阻、齐纳二极管等组成电压调节器，给PWM IC的V_CC供电。由于充电器的输出电压较宽，可达3.3~20V，因此偏置绕组的输出电压变化范围也较大。在充电器输出较高电压时，齐纳二极管击穿，将电压钳位，给V_CC提供稳定的电压。此方案采用较多元件，增加BOM成本和PCB面积，占用较多的宝贵空间，同时耗能较多，降低能效。

采用DMZ(X)0615E的新型供电电路
成都方舟微电子有限公司利用其专有技术开发的具有超高阈值电压（超高关断电压）的耗尽型MOSFET DMZ(X)0615E，仅用此一个器件就实现了宽电压输入电压调节器的功能。对追求极致最小尺寸的充电器或适配器的设计工程师，是一个理想的选择。此方案不仅节约空间及面积，而且更加节能。图3是DMZ(X)0615E在Type-C PD充电器的典型应用电路。

DMZ(X)0615E产品特性
图4表述了DMZ(X)0615E器件的输入与输出电压之间的关系及其测试原理：

从图4中可以看出，在输入电压低于DMZ(X)0615E的∣V_GS(OFF)∣时，输出电压约等于输入电压，并随输入电压变化，当输入电压大于或等于∣V_GS(OFF)∣时，输出电压钳位并约等于∣V_GS(OFF)∣，输出电压不随输入电压的变化而变化。

图5表述了DMZ(X)0615E器件输入与输出电压的瞬态特性及测试原理：

图5说明了当输入电压发生突变时，通过DMZ(X)0615E器件可以提供给负载RL恒定的电压，显示出器件具有良好的瞬态响应特性。DMZ(X)0615E的V_GS(OFF)参数在-13V到-20V范围内呈正态分布，不同V_GS(OFF)的器件其输出电压不同。同时，对不同的输出电流，其输出电压也有一定区别。在钳位工作时，工作电流越小，输出电压就越高(越接近∣V_GS(OFF)∣)。因此，在使用器件时，应根据其输入、输出电压、工作电流，对照其参数及图6、图7、图8等分布曲线，来确定DMZ(X)0615E的适用范围。

图6和图7分别给出了最高V_GS(OFF)=-13V和最低V_GS(OFF)=-20V的DMZ(X)0615E的输出电压Vout与负载电流IRL以及结温TJ的特性。

图6显示了阈值电压 VGS(OFF) =-13V的器件工作电流和电压在不同温度下的对应关系。在常温下，2～4mA 工作电流时（大多数IC的工作电流），其对应的工作电压在9V以上。

图7显示了阈值电压V_GS(OFF)=-20V的器件工作电流和电压在不同温度下的对应关系。在常温下，2～4mA工作电流时（大多数IC的工作电流），其对应的工作电压在16V以下。因此，在2～4mA的工作电流（常温）时，工作电压在9～16V之间。

图8显示了两组DMZ(X)0615E的输出电压Vout与结温TJ的特性，分别代表V_GS(OFF)最高为-13V时的器件和最低-20V时的器件。

图8说明了DMZ(X)0615E还具有良好的热稳定性，即随着器件工作温度的增加，其输出电压增加，则器件漏源之间的电压相应降低，产生功耗也随之降低，这样又促使DMZ(X)0615E温度降低，这种负反馈机制使得DMZ(X)0615E能达到稳定的热平衡状态。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本文由扶摇转载自方舟微，原文标题为:DMZ(X)0615E 应用指南，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（1）

zwjiang Lv9. 科学家 2022-07-04

学习学习

没有更多评论了

【经验】耗尽型MOSFET与JFET的比较

耗尽型MOSFET与耗尽型JFET器件具备相同的Normally-On特性，是其可以在变送器的AD421供电与保护中替代JFET的基础。本文方舟微将两种器件工作中的电性特性比较，分析了各自的优势及劣势。

设计经验发布时间 : 2022-08-12

浅析耗尽型MOS在变送器AD421中的供电与保护（2）

近年来，耗尽型MOSFET（Depletion-Mode MOSFET）日益受到重视，广泛应用于固态继电器（NC继电器）、“常闭”开关、恒流源、恒压源和开关电源等设备中。本系列文章中方舟微将为大家浅析耗尽型MOS在变送器AD421中的供电与保护。

设计经验发布时间 : 2023-12-21

浅析耗尽型MOS在变送器AD421中的供电与保护（1）

具有ESD保护功能的耗尽型MOSFET代替JFET器件和普通耗尽型MOSFET，能有效抑制各种干扰，极大提高整个系统的稳定性和安全性。本文中方舟微将为大家浅析耗尽型MOS在变送器AD421中的供电与保护。

设计经验发布时间 : 2023-12-21

【技术】解析N沟道耗尽型功率MOSFET及其应用优势

本文方舟微将介绍目前行业最新的N沟道耗尽型功率MOSFET及其应用优势，同时与应用工程师共同探讨关于Depletion-Mode MOSFET在不同应用环境中的选型问题。

技术探讨发布时间 : 2022-12-29

方舟微耗尽型MOSFET选型表

方舟微提供以下耗尽型MOSFET选型：BVDSS (V)：60-1200，ID (A)：0.01-16，RDSON(Ω) Max.：0.064-1000，提供SOT-223/SOT-89/SOP-8等多种封装，带ESD防护功能。

产品型号	品类	ID (A)	RDSON(Ω) Typ.	Package	VGS (V)	BVDSS (V)
DMZ1511NE	耗尽型MOSFET	0.1	10~25	SOT-23	-3.3~-1.5	150

选型表 - 方舟微立即选型

DMZ0642 60V N-Channel Depletion-Mode Power MOSFET Provisional Datasheet

型号- DMZ0642

数据手册 - 方舟微 - Rev. 0.1 - Oct. 2023 PDF 英文下载查看更多版本

方舟微耗尽型MOSFET在工业传感器、智能变送器中的应用

近年来，耗尽型MOSFET日益受到重视，广泛应用于固态继电器、“常开”开关、线形运放、恒流源、恒压源和开关电源等，涵盖了家用电器、消费电子、工业控制、汽车电子、电信设施和航空航天等领域。可以选用方舟微DMX1027和DMS4022E耗尽型MOSFET。

应用方案发布时间 : 2024-01-27

方舟微（ARK）成立13年来，专业从事功率半导体器件的研发、设计、生产与销售，并提供电源管理、电路保护解决方案，是国内唯一专注耗尽型MOSFET设计的公司。方舟微产品一直从设计、生产工艺、选材等坚持严格的品质管控、严苛的考核标准，使器件具有高品质。

耗尽型MOSFET 增强型MOSFET 保护器件

授权代理商 - 世强先进（深圳）科技股份有限公司线上商城技术资料

展开

方舟微耗尽型MOSFET在传感器芯片供电与保护方案中的应用

方舟微耗尽型MOSFET支持高电压输入，具有极佳的抑制瞬态浪涌能力，可对复杂电磁环境中的传感器、变送器实现有效的过压过流保护。本文介绍了耗尽型MOSFET在传感器芯片供电与保护方案中的应用。

应用方案发布时间 : 2024-08-31

【技术】解析耗尽型MOSFET的原理及应用

近年来，耗尽型MOSFET日益受到重视，广泛用于固态继电器、“常开”开关、恒流源、恒压源和开关电源等设备中。本文中方舟微将为大家解析耗尽型MOSFET的原理及应用。

技术探讨发布时间 : 2022-04-27

方舟微（ARK）耗尽型MOSFET/增强型MOSFET/电流调节器选型指南

描述- 成都方舟微电子有限公司成立于2008年，是国内唯一专注耗尽型MOSFET设计的公司。专业从事功率器件的研发、制造与销售,并提供电源管理、电路保护解决方案，ARK可根据客户需求,提供高端定制开发。公司专注于技术创新和应用创新，是以应用为导向不断提升技术水平的行业领军者。以市场需求带动创新研发，以技术发展引导应用升级，是ARK一贯宗旨。产品以集成控制的方式提供具有出众的功率处理和电源管理能力，自主研发的耗尽型MOSFET、SiCFET、PHOTOMOS继电器、IC集成功率器件等系列产品大量用于快充、LED、工业控制、电动汽车、通信电路、物联网、光伏、服务器电源和充电桩等领域。

型号- AKP10M60R,DMD4523E,FTP0P1N15G,DMD12C60EA,AKZ35V15R,DMZ32C15EA,DMD02R50A,DMD8515E,DMZ11C60EA,DMX1072,DMZ61C60EA,AKM120N040T4A,DMX4022E,DMZ25R13EA,DMZ12C15A,DJDO1R120A,DMX25R10EA,DMS04R60A,DMZ25R10EA,DMX11C60EA,FTS10N15G,DMZ1511E,DMS6014E,DMS8550E,DMX5530E,FTZ30P35G,DMX42C10A,AKZ25V15R,DMB16C20A,FTS01N15G,FTF15C35G,AKZ16V15R,DMZ85200E,DMS42C10A,DMX22C40A,FTZ15N35G,DMS22C40A,FTE02P15G,DMZ1520E

选型指南 - 方舟微 - 2024/4/7 PDF 中英文下载