ARK方舟微丨60V耗尽型MOSFET新选择！：低压大电流场景的“效率+小型化”双解方案——DMZ0642

　　1、选型推荐

　　耗尽型 MOSFET 的选型，关键看 “击穿电压(BVDSX)、导通电阻(RDS(on))、饱和电流(IDSS)、封装大小” 四大维度;ARK方舟微这两款产品针对不同低压场景做了精准差异化，先看核心参数对比：

　　2、产品介绍

　　产品外观

　　应用领域

　　· 固态继电器：DMZ0642 可作为固态继电器的核心开关元件，实现电路的无触点通断控制。相比传统机械继电器，它具有响应速度快、寿命长、抗干扰能力强等优点，广泛应用于工业自动化、智能家居等领域。

　　· 过压保护电路：耗尽型MOSFET典型的过压保护/稳压输出电路方案，通过选择合适的稳压二极管Vz，即可将高电压转换为稳定的低电压。

　　· 启动电路：在开关电源(SMPS)中作为启动元件，为IC提供初始工作电流，启动完成后自动退出电路，系统功耗极低。

　　· 电源转换器与线性稳压器：在DC-DC转换器、线性稳压器中作为功率调节元件，支持高效率电能转换。

　　· 电流调节器、有源负载：在电流调节和有源负载电路中，DMZ0642能够稳定地调节电流大小，为电路提供稳定的电流输出。其良好的线性度可使负载获得稳定的电流，避免因电流波动对负载造成影响。

　　· 点火模块与安全系统: 适用于汽车电子、安防设备中的高压点火、触发或保护电路。

　　3、应用方案

　　固态继电器(SSR)设计

　　使用光驱动器和耗尽型MOSFET可用于创建常闭固态继电器。图1显示了两个外部DMZ0642(Q1/Q2)耗尽型场效应管的典型连接，它们以背对背的方式排列，形成AC/DC开关。光驱动器具有内部关断电路，因此不需要外部泄放电阻。

　　过压保护电路应用方案

　　图2所示为耗尽型MOSFET典型的过压保护/稳压输出电路方案，通过选择合适的稳压二极管Vz，即可将高电压转换为稳定的低电压。输出电压最大值VOUT与稳压二极管的稳压值Vz和耗尽型MOSFET的阈值电压VGS(OFF)有关，可近似为VOUT(MAX.)≈Vz + |VGS(OFF)|，其中VGS(OFF)为耗尽型MOSFET在对应电流下的阈值电压。当输入电压低于稳压二极管的稳压值Vz时，MOSFET低阻直通，输入电压仅在耗尽型MOSFET的沟道电阻上有较小压降，当有过压信号输入时，MOSFET会将输出电压钳位至VOUT(MAX.)，其余高电压被耗尽型MOSFET的D-S承担。该电路结构简单，能有效抑制瞬态浪涌，为负载电路提供过压保护。

　　4、典型参数及实测

　　典型参数特性

　　DMZ0642的转移特性曲线对于工程师设计电路具有重要参考价值。例如，从转移特性曲线中可以看出，在特定的栅源电压下，对应的漏源电流大小。这有助于工程师根据实际需求，精确选择合适的工作点，以实现电路的最佳性能。在电流调节器应用中，通过参考转移特性曲线，工程师可以确定在不同负载电流需求下，所需的栅源电压，从而准确调节 DMZ0642 的导通程度，实现稳定的电流调节。

　　产品参数实测

　　5、知识小茶馆

　　耗尽型 MOSFET 的“饱和电流”

　　核心定义：

　　饱和电流 (IDSS) 是耗尽型MOS管最重要的一个静态参数。它是指在栅源电压VGS = 0V的条件下，当漏源电压 VDS 增大到使管子进入饱和区时，所对应的漏极电流。

　　三个关键点：

　　1. 测试条件 (VGS = 0V)：这是定义 IDSS 的前提。耗尽型MOS管在零栅压时是导通的，IDSS衡量的就是它在这个“自然状态”下的最大电流能力。

　　2. 工作区域 (饱和区)：必须确保MOS管工作在饱和区。当 VDS 增加到一定值(饱和电压)后，漏极电流ID 将不再随 VDS 增加而显著增加，而是趋于一个稳定值，这个值就是饱和电流。

　　3. 它是一个最大值：IDSS表示的是在零栅压条件下，该器件所能通过的最大电流极限。

　　它的物理意义是什么?

　　当 VDS 足够高时，MOS管沟道在漏极一端会出现“夹断”现象。此时，电流的大小不再由沟道的电阻决定，而是由沟道中载流子的迁移速率决定，这个速率达到了极限。因此，电流达到了“饱和”状态。对于耗尽型管，在VGS =0 时这个饱和电流的值就被定义为 IDSS。

　　如何理解数据手册?

　　在数据手册中，IDSS 通常会在以下条件下给出：

　　· VGS = 0V

　　· VDS = 一个特定的高电压(例如，对于60V的管子，这个电压可能会设为25V或其它值，以确保器件一定工作在饱和区)。

　　IDSS 与其他电流参数的区别：

　　· 与 Absolute Maximum Rating ID 的区别：绝对最大额定电流ID是指无论如何都不能超过的电流值，否则会永久损坏器件。IDSS 是器件的一个特性参数，它必须小于ID这个极限值。

　　核心应用：

　　IDSS 最主要的应用是构建简易的恒流源电路。只需将耗尽型MOS管的栅极和源极短接(强制 VGS =0V)，它就会自动将其电流限制在IDSS值附近，从而为一个负载(如LED)提供恒定电流。

　　总结：

　　耗尽型MOS管的饱和电流 IDSS，就是在栅源短接(VGS =0V)且漏源电压足够大的情况下，器件所能提供的最大、稳定的电流值。它是表征器件本身在零栅压时电流输出能力的核心参数。