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MOSFET在汽车电子上的应用

发布日期:2023-02-17 点击次数:4075

过去15到20年间,在汽车电子领域中,MOS管的应用已经很广泛了,汽车用功率MOSFET已从最初的技术话题发展到蓬勃的商业领域。选用功率MOSFET是因为其能够耐受汽车电子系统中常遇到的掉载和系统能量突变等引起的瞬态高压现象,且其封装简单,主要采用TO220 和 TO247封装。同时,电动车窗、燃油喷射、间歇式雨刷和巡航控制等应用已逐渐成为大多数汽车的标配,在设计中需要类似的功率器件。在这期间,随着电机、螺线管和燃油喷射器日益普及,车用功率MOSFET也不断发展壮大。

MOSFET在汽车电子上的应用

在汽车电子领域,MOS管的应用是非常普遍的。其中大部分是用作开关管的,从电源到各类型的功率驱动,都少不了MOS管的身影。今天我们来简单介绍一下汽车电子中,MOS管的应用。

1.功率模块

汽车上的功率器件一般有两类,阻性负载和感性负载。驱动这两种负载都是对电流有要求,因为MOS管的导通阻抗极低,所以一般都使用MOS管做驱动。

2.电源模块

汽车上的供电器件都是直接从蓄电池取电的,蓄电池电压有24V和12V两种。而用电器的电压则是多种多样,有5V、3.3V乃至50V的高压。因此在电源模块需要各种各样的电压转换,其中常用的有buck降压、boost升压等。

3.桥式驱动

高边驱动能更好的响应短路到地故障,那么就不难想,低边驱动能更好的响应短路到电源的故障。因此汽车中很多对安全要求较高的负载会采用板桥驱动,就是使两个MOS管轮流工作,无论哪个管子失效了都会对负载有较好的保护。常见的应用有燃油喷射阀的驱动,电机驱动等。

4.高低边驱动

常见的是低边驱动,使用一个NMOS管,对应的是电流注入到驱动端。MOS管靠近地端,电流从外部注入到MOS管驱动端中,这种类型被称为低边驱动,通过控制MOS管的开闭来决定负载是否工作。


MOSFET在汽车电子上的应用


现在的汽车电子系统已开创了功率器件的新时代。这些发展将有助于促进汽车电子行业前进,特别是在中国一些新兴市场。

市场动态

新型应用中有4大要素在推动汽车电子功率器件的演进:足够的关断电压等级 (Bvdss)、 系统功率要求、系统智能性/生存能力 (Survivability)。

产品和系统成本

一直以来,汽车电子应用都采用Bvdss约60V的功率器件。而新的系统同时使用更高和更低的电压等级,以更具成本效益的方式提供前所未有的系统性能。


高压电/磁电喷射系统和高强度照明是两种广为流行的应用,都需要击穿电压高达150V 到 300V的功率MOSFET。势能更高的压电和磁电燃油喷射系统能够提供更准确的燃油喷射和更精细的空气/燃油混合比例,使燃烧更充分,有害排放得以降低,并最终提高性能。


过去,选择60V 还是 55V往往是最大的设计问题之一,而经过数年的发展,如今汽车内部的功率器件和设计考虑在广度方面已取得了长足的进步。随着电子系统针对娱乐、仪表板、动力传动控制、安全性、车厢和稳定性控制以至车身及便利性控制等不断发展,一般汽车中的功率器件数目已是数以百计,并且正在急剧增加中。选择正确的器件现已成为一项艰巨的挑战,需面对许多不同的技术选项,从而实现所需的性能和成本目标。

此外,在电机的应用中,半桥电路可以通过控制低边MOS管的开闭来控制电流的大小,因此调速比较方便,但是无法改变电机的正反转。而全桥电路除了有半桥电路的优点外,还可以转换电流流过的方向。

汽车电子上的 WINSOK 微硕 MOS 管主要应用型号:


winsok微硕MOS管在导航仪上的应用,型号有 60多个分别是:WST4041,WST2339,WST3407,WSF15P10,WSF45P06,WSF40N10,WSF25N20,WSP16N10等。

型号 参数 封装
WST4041 P-Ch/-40V/-6A/30mΩ SOT-23-3L
WST2339 P-Ch/-20V/-7.1A/19mΩ SOT-23-3L
WST3407 P-Ch/-30V/-5.8A/41mΩ SOT-23-3L
WST3408 P-Ch/-30V/-5.8A/42mΩ SOT-23-4L
WSF45P06 P-Ch/-60V/-45A/30mΩ TO-252
WSF40N10 N-Ch/100V/40A/32mΩ TO-252
WSF25N20 N-Ch/200V/25A/60mΩ TO-252
WSD90P06DN56 P-Ch/-60V/-90A/10mΩ DFN5X6-8
WSD80120DN56 N-Ch/85V/120A/3.7mΩ DFN5X6-8
WSF60100 N-Ch/60V/98A/5.3mΩ TO-252
WSF60120 N-Ch/60V/110A/3mΩ TO-252
WST2088A N-Ch/20V/7.5A/10.7mΩ SOT-23-3L
WST06P06 P-Ch/-60V/-5.5A/80mΩ SOT-23-3L
WSD4018DN22 P-Ch/-40V/-18A/36mΩ DFN2X2-6L
WSD3070DN N-Ch/25V/70A/2.5mΩ DFN3X3-8
WSD3066DN N-Ch/30V/20A/4.7mΩ DFN3X3-8
WSD4070DN N-Ch/40V/68A/4.5mΩ DFN3X3-8
WSD6035DN N-Ch/60V/40A/20mΩ DFN3X3-8
WSD4066DN N-Ch/40V/14A/14mΩ DFN3X3-8
WSD20L75DN P-Ch/-20V/-75A/4.8mΩ DFN3X3-8
WSD30L68DN P-Ch/-30V/-68A/5.8mΩ DFN3X3-8
WSD40L48DN P-Ch/-40V/-30A/16mΩ DFN3X3-8
WSD2075DN P-Ch/-20V/-36A/9.5mΩ DFN3X3-8
WSD3045DN N+P-Ch/±30V/18A
-15.3A/8.5mΩ/20mΩ
DFN3X3-8
WSD20100DN56 N-Ch/20V/90A/1.6mΩ DFN5X6-8
WSD25280DN56 N-Ch/25V/280A/0.7mΩ DFN5X6-8
WSD30300DN56 N-Ch/30V/300A/0.7mΩ DFN5X6-8
WSD100N06DN56G N-Ch/40V/190A/1.25mΩ DFN5X6-8
WSD75N12GDN56 N-Ch/120V/75A/6mΩ DFN5X6-8
WSD100N15DN56G N-Ch/150V/100A/9mΩ DFN5X6-8
WSD6056DN56 N-Ch/40V/20A/6.8mΩ DFN5X6-8
WSD46N10DN56 N-Ch/100V/40A/14mΩ DFN5X6-8
WSD20L120DN56 P-Ch/-20V/-120A/2.1mΩ DFN5X6-8
WSD30L120DN56 P-Ch/-30V/-120A/2.9mΩ DFN5X6-8
WSD45P04DN56 P-Ch/-40V/-45A/15mΩ DFN5X6-8
WSD60P06DN56 P-Ch/-60V/-60A/20mΩ DFN5X6-8
WSD86P10DN56 P-Ch/-100V/-86A/17mΩ DFN5X6-8
WSD30L88DN56 P-Ch/-30V/-49A/11.5mΩ DFN5X6-8
WSD3069DN56 N+P-Ch/±30V/±16A/15mΩ DFN5X6-8
WSD4048DN56 N+P-Ch/±40V/34A -24A/14mΩ/32mΩ DFN5X6-8
WSP4410 N-Ch/30V/20A/4mΩ SOP-8
WSP4409A P-Ch/-30V/-15A/8mΩ SOP-8
WSP6956 N-Ch/60V/10A/15mΩ SOP-8
WSP4447 P-Ch/-40V/-11A/13mΩ SOP-8
WSP4099 P-Ch/-40V/-6.5A/30mΩ SOP-8
WSP6055 P-Ch/-55V/-6.8A/108mΩ SOP-8
WSP6077 P-Ch/-60V/-8A/60mΩ SOP-8
WSP4620 N+P-Ch/±30V/8.8A -8.6A/18mΩ/22mΩ SOP-8
WSP6067A N+P-Ch/±60V/7A -5A/38mΩ/80mΩ SOP-8
WSP16N10 N-Ch/100V/16A/8.9mΩ SOP-8
WSF40130 N-Ch/40V/120A/2.4mΩ TO-252
WSF50N10G N-Ch/100V/40A/13.8mΩ TO-252
WSF70N10D N-Ch/100V/60A/9mΩ TO-252
WSF50P10 P-Ch/-100V/-34A/32mΩ TO-252
WSK150N12 N-Ch/120V/150A/5mΩ TO-263
WSK92P06 P-Ch/-60V/-90A/10mΩ TO-263
WSM320N04G N-Ch/40V/320A/1.2mΩ TOLL-8L
WSR170N04G N-Ch/40V/170A/1.9mΩ TO-220
WSR88P06 P-Ch/-60V/-88A/9mΩ TO-220
WSR70P10D P-Ch/-100V/-70A/19mΩ TO-220
WSK290N04G6 N-Ch/40V/290A/1.2mΩ TO-263-6L
WSF4012 N+P-Ch/±40V/30A -20A/16mΩ/30mΩ TO-252-4L



关于WINSOK(微硕)

WINSOK为一家专业功率半导体元件及类比IC的设计公司。透过对产品的持续创新,结合市场需求不断接受新挑战,持续精益深耕技术研发。致力提供卓越的设计和性能可靠的产品,以快速的响应与服务满足客户需求。为客户和员工创造价值。并保持不断累积和突破,开拓持续永久发展。让WINSOK能为全球智能化的进程尽一份努力,进而成为世界卓越的设计公司。


关于冠华伟业

深圳市冠华伟业科技有限公司(www.ghwysz.com)核心团队专注元器件15年,总部坐落于深圳。主营:MOSFET、MCU、IGBT等器件,是WINSOK(微硕)大陆区的总代理商。

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冠华伟业目前代理WINSOK(微硕)品牌的MOSFET 400余个型号,30多种封装可选,5000万级现货库存,并拥有一支专注电子元器件15年的专业FAE技术团队,为客户提供技术服务支持。