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!