【选型】CJAC130SN06L_PDFNWB5X6-8L-B助力60W快速充电器同步整流MOSFET设计

时间： 2023-06-30 来源：世强

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MOSFET,同步整流MOSFET,N沟道增强型MOSFET,SR MOSFET

60W PD快速充电器电路拓扑中一般有三款MOSFET，原边主开关MOSFET、同步整流MOSFET（又称SR MOSFET）、VBUS MOSFET（握手开关，按PD快充协议输出准确电压后接通负载），主要电路拓扑结构参考如下图1所示。

图1：60W PD快速充电器电路拓扑示意图

为实现60W快速充电器高效设计，本文重点介绍同步整流MOSFET选型，具体选型因素如下：

1、最大漏源电压VDS大于充电器输出电压，60W快充输出一般不超过20V/3A，VDS耐压一般选择60V~100V；

2、MOSFET最大耗散功率PD大于充电器输出功率（60W）；

3、低的静态导通电阻R_dson，该值越低，导通损耗越小；

4、低的栅极电荷Qg，该值越低，开通损耗越小；

5、小封装：选择DFN0506或SOP8；

ps：考虑到MOSFET因工艺问题，体二极管正向导通压降VSD很难做小，当SR MOSFET关断时，次级回路中电流不能立刻消失，将出现反向续流电流ISD，因体二极管正向压降VSD过大导致导通损耗加大，不利于效率提升，这里可以通过并联一个低VF的SBD肖特基二极管用于续流，参考图1所示。

为满足如上设计需求，市面上一般选用SGT工艺MOSFET或GAN实现，本文重点推荐长晶科技 N沟道增强型MOSFET CJAC130SN06L_PDFNWB5X6-8L-B，采用SGT工艺，最大漏源电压VDSS为60V，最大漏电流ID为130A@Tc=25℃，最大耗散功率PD为130W，最大导通电阻仅3.2mΩ@VGS=10V，相关电性参数参考如下图2所示。

图2：长晶科技N沟道增强型MOSFET CJAC130SN06L_PDFNWB5X6-8L-B相关电性参数

推荐理由如下：

1、具有出色的品质因数FOM：常温25℃条件下，静态导通电阻R_dson低至3.2mΩ，动态栅极电荷Qg典型值66.1nc，FOM= R_dson*Qg=211.52，具有低的导通损耗和开关损耗特性；

2、最大耗散功率130W，用于60W PD快充设计，具有足够的散热裕量；

3、采用市场主流的PDFN5060-8L封装，相对DFN封装焊接引脚稍有外延，便于上锡增强焊接强度；同时可满足小型化设计；

4、SGT工艺MOSFET，相比GAN产品，具有更低的成本，可提升产品竞争力。

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