前言

前言

当下快充/适配器方案在追求更高功率密度的同时,PWM控制器VCC供电却常常成为令工程师头疼的问题,输入母线电压跨度大、启动与待机功耗要低、器件数量要少、可靠性还要高。传统“三极管+电阻+稳压管”的多器件组合方案虽然成熟,但BOM多、占板面积大、参数分散且一致性/失效点增多,已越来越不利于小型化与工程化量产。

方舟微推出DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL耗尽型MOSFET

产品简介

产品简介

DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL是ARK(方舟微)基于特有UltraVt®专利技术开发的超高阈值电压耗尽型功率MOSFET。相较DMZ(X)1015E,该系列具备更高击穿能力,漏源击穿电压(BVDSX)可超过130V,并加入ESD防护设计,可在-55℃~150℃的宽温范围内稳定工作。

凭借超高亚阈值特性,DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL可直接作为高压稳压器使用,将输入高电压转换为稳定低电压,为PWM IC等负载供电。产品面向宽输入电压场景的IC供电需求,稳压方案简单易用,适用于QC快充、PD快充、USB Type-C直充以及宽输出电压范围电源适配器等系统,可有效简化PWMIC供电设计并提升整机稳定性。

产品特性

产品特性

DMZ(X)1315E / DMZ(X)1315EL 为 N 沟道(超高阈值)耗尽型功率 MOSFET。器件主打“超高关断阈值”特性。

在阈值电压层面两者参数如下:

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

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

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(DMZ1315E(L)结构示意图(左侧) DMZ1315E(SOT-23封装)(中部) DMX1315EL(SOT-89封装)(右侧))

整体可见,该系列器件具备最高可达 130 V高耐压输入能力,并集ESD防护设计,可提升系统抗静电与可靠性表现。依托其耗尽型器件与超高亚阈值特性,可实现“类稳压器”的供电方式,具备可靠、易用的稳压特性,适合用于为PWM IC等低压负载提供简洁直接的辅助供电方案。

应用领域

DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL可广泛应用于各类宽输入与宽输出电压平台,包括QC快充、PD快充、USB Type-C直充系统以及宽输出电压范围电源适配器等场景;同时也可延伸至直流接触器等场景应用。

在稳压输出供电的典型应用

稳压电路的典型电路方案

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(DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL用于稳压输出供电的典型应用方案)

DMZ1315E /DMZ1315EL在图2所示电路中的实际稳压表现

分别使用DMZ1315E/DMZ1315EL样品按照典型应用方案所示电路进行测试,产品稳压输出特性如下:

1、DMZ1315E样品实测数据:

样品1实测静态参数:VGS(OFF)= -25.6V@ID=8μA,VGS(OFF)=-16.59V@ID=5mA。

样品1实测电路参数如下:

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样品2实测静态参数:VGS(OFF)= -20.24V@ID=8μA,VGS(OFF)=-14.5V@ID=5mA。

样品2实测电路参数如下:

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2、DMZ1315EL样品实测数据:

样品3实测静态参数:VGS(OFF)= -19.37V@ID=8μA,VGS(OFF)=-11.59V@ID=5mA。

样品3实测电路参数如下:

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样品4实测静态参数:VGS(OFF)= -18.62V@ID=8μA,VGS(OFF)=-10.56V@ID=5mA。

样品4实测电路参数如下:

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在快充领域的典型应用

在快充领域的典型应用

传统的多种元件组合供电方案元件数量较多

传统的多种元件组合供电方案元件数量较多

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(传统PWM IC供电的方案(多个元件组合实现))

在传统的PWM IC供电方案中,通常使用上图所示的三极管+电阻+稳压管的方案给PWM IC供电方案,但存在元件数量多、占用PCB空间大、物料管理复杂、不利于快充小型化以及可靠性风险增加等诸多问题。

DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL让供电方案更简洁可靠

DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL让供电方案更简洁可靠

DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL相较于DMZ(X)1015E,耐压提高至130V,可满足对电压有更高要求的方案(如PD3.1中新增的28V/5A输出)。DMX1315E /DMX1315EL(SOT-89封装) 耗散功率1W,能承受更宽的输入电压,适合单绕组的VCC供电;DMZ1315E /DMZ1315EL (SOT-23封装)耗散功率为0.5W,适合双绕组的VCC供电。

对于使用DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL的快充方案,仅需要使用一颗DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL,就能将输入的宽范围高电压转换为稳定的低电压,给PWM IC供电。可有效简化PWM IC供电方案,提高电源系统的稳定性。

DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL在快充方案中的典型应用方案如下图所示:

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(DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL在快充中给PWM IC供电的典型应用方案(单绕组))

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(DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL在快充中给PWM IC供电的典型应用方案(双绕组))

通过上图可见,采用DMZ(X)1315E /DMZ(X)1315EL方案,可大幅降价元器件使用数量、有效简化PCB空间以及设计难度,并提升系统整体可靠性。

充电头网总结

充电头网总结

充电头网了解到,DMZ(X)1315E/DMZ(X)1315EL依托超高阈值耗尽型器件的亚阈值稳压特性,它能够在宽母线电压波动、启动与待机功耗要求严苛的条件下,用一颗器件替代传统“三极管+电阻+稳压管”等多器件组合的方案,从而显著减少BOM与占板面积,降低调试难度与一致性风险,能够切实提升产品落地效率与量产稳定性。