震憾芯品|锴威特推出宽安全工作区(wide-soa) 线性mosfet

发布日期:2026-05-08

线性mos简介

很多人对常规mosfet耳熟能详,但对线性mosfet却比较陌生。那什么是线性mosfet ?一言以蔽之:为工作于饱和区的应用模式而专门优化的mosfet。

常规mosfet通常设计为开关应用,在导通时进入深欧姆区(线性区),关断时进入截止区,由于在欧姆区导通电阻极小,因此导通损耗小。而线性mosfet,就是要打破常规,让mosfet较长时间工作在饱和区且不容易损坏,因此在mosfet内部设计需要极大地拓展mosfet的安全工作区(safe operation area-soa)。表一给出了常规mosfet和线性mosfet的主要区别:

表一  线性mosfet和常规mosfet区别


安全工作区(soa)

   安全工作区是mosfet的一个重要性能指标,数据手册通常会给出不同脉冲宽度下的soa曲线(如10μs, 100μs, 1ms, dc)。脉冲时间越短,soa区域越大,因为越短的时间,器件可以承受瞬间的更大功率而不至于过热


a)55v/10ms(0.55a)           (b) 55v/10ms(11.5a)

图一    常规mosfet(a)与线性mosfet(b) soa区别


图一给出两款具有相同的100v耐压,2mω导通电阻的mosfet的soa图,(a)是常规mosfet,(b)是线性mosfet。两者封装均采用to-263封装,但soa图存在显著差异。

以浪涌抑制应用的典型工作条件为例,输入电压70v,输出浪涌钳位15v(vds=55v),冲击周期10ms,常规mosfet只能支持0.55a的电流,而线性mosfet可承受高达11.5a的电流,比常规mosfet高20倍!

因此,采用线性mosfet时,在相同时间内可以给大得多的负载电容组充电,而不会损坏mosfet,或者在相同负载电容时,可以在更高电流充电。

一句话:线性mosfet比常规mosfet更能打更能扛!



锴威特线性mosfet介绍

为满足特殊应用场景,锴威特推出了特殊设计的线性mosfet系列,可同时实现低导通电阻(rdson)和高饱和电流能力(在增强型mosfet的饱和区工作),搭配锴威特浪涌抑制器csv2464、csv2466,可更好地保护负载免遭输入高压瞬变的损坏。

1)线性mosfet vlf10b2p5产品特性

l soa

l 耐压100v

l rdson低至2.2mohm

l 高脉冲和连续电流

l 可靠的线性工作模式

l 低导通损耗

l to263-2和toll两种封装可选

2)线性mosfet vlf10b2p5应用领域

l 负载开关/高边开关

l 线性稳压器

l 线性功率放大器

l 有源浪涌抑制/热插拔

l 电池保护


锴威特线性mosfet性能测试

图二线性mosfet浪涌测试电路










图三 线性mosfet 浪涌抑制芯片csv2466


(1) 与某友商同规格线性mosfet产品实测对比

注:cs57n10b是相同封装to263和相同耐压下,可封装最大晶片的平面mos。



线性mosfet选型注意事项

1. 严格在soa曲线内工作:mosfet实际工作vds和id点必须在soa曲线下方

2. 脉冲宽度对应不同soa:数据表通常提供10μs、1ms、dc等不同脉宽的soa曲线,需根据实际使用环境检查对应脉宽的曲线

3. 热设计:线性模式下功耗p = vds × id,高功耗需要强散热

a) 降额准则:环境温度每升高10℃,最大功耗降低15-20%

b) 散热器选择:优先考虑热阻小的散热器,并确保良好接触

c) 安装工艺:使用导热硅脂,扭矩均匀,避免热阻集中

4. 并联使用难题:多个mosfet并联时,由于参数分散性,可能电流不均,需要匹配,并降额使用

5. 实际功耗需小于pd最大功耗,考虑散热条件:p_actual < 0.8×pd

6. 成本与封装:to-220、to-247、d²pak等不同封装的散热能力


小结

锴威特的线性mosfet,针对具体的应用,大大优化了soa能力,可以让mosfet更长时间工作在饱和区而不损坏,为高边开关,浪涌抑制,电池保护,功率放大等众多场景提供了革命性的器件解决方案,在降低成本的同时给将给客户带来了更强大的使用性能!


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