ST - 稳健的汽车40V 功率MOSFET提高汽车安全性
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2021-01-13
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ST - 稳健的汽车稳健的汽车40V 功率功率MOSFET提高汽车安全性提高汽车安全性
意法半导体的40V功率MOSFET可以完全满足EPS (电动助力转向系统)和EPB (电子驻车制动系统) 等汽车安全
系统的机械、环境和电气要求。 这些机电系统必须符合汽车AEC Q101规范，具体而言，低压MOSFET必须耐
受高温和高尖峰电流。 1. 前言 EPS和EPB系统均由两个主要部件组成：电动伺服单元和机械齿轮单
元。电动伺服单元将电机的旋转运动传给机械齿轮单元，进行扭矩放大，执行机械动作。电动伺服单元是用功
率MOSFET实现的两相或三相逆变器，如图1所示。 图1. EPS和EPB系统的伺服单元拓扑 图中负载是
一台电机，通常是永磁无刷直
意法半导体的40V功率MOSFET可以完全满足EPS (电动助力转向系统)和EPB (电子驻车制动系统) 等汽车安全系统的机
械、环境和电气要求。 这些机电系统必须符合汽车AEC Q101规范，具体而言，低压MOSFET必须耐受高温和高尖峰电流。
1. 前言
EPS和EPB系统均由两个主要部件组成：电动伺服单元和机械齿轮单元。电动伺服单元将电机的旋转运动传给机械齿轮单
元，进行扭矩放大，执行机械动作。电动伺服单元是用功率MOSFET实现的两相或三相逆变器，如图1所示。
图1. EPS和EPB系统的伺服单元拓扑
图中负载是一台电机，通常是永磁无刷直流电机(BLDC)，由一个12V电池进行供电。
2. 汽车对功率MOSFET的要求
EPS和EPB逆变器所用的40V功率MOSFET，要想符合AEC Q101汽车标准，必须满足以下所有要求：
1.开关损耗和导通损耗非常低
2.输出电流大
3. Ciss/Crss比值小，EMI抗扰性强
4.优异的耐雪崩性能
5.出色的过流和短路保护
6.热管理和散热效率高
7.采用稳定的SMD封装
8.抗负载突降和ESD能力优异
2.1. AEC Q101功率MOSFET的参数测量值
我们选择一些符合EPS和EPB系统要求的竞品，与意法半导体的40V汽车功率MOSFET进行对比实验。表1列出了意法半
导体的STL285N4F7AG汽车40V功率MOSFET和同级竞品的主要参数测量值。
BVdss (V) @250A
Vth
(V) @250A
Vsd
(mV) @48A
RDSon
(m) @10V,48A
Rg
Ciss (pF) @25V
Crss
(pF) @25V
Coss (pF) @25V
竞品
46.80
2.89
755
0.6
2.5
8450
136
4350
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