伊恩·莫丁二极管汽车市场经理曾多次提到汽车电子环境非常恶劣！如图1所示，由于负载瞬变和感应场衰减，可以在-12V DC（反向电池状态）下将汽车的额定电池电压更改为125V DC。再加上工作温度的各种变化，各种互连和开放的环境，它很容易受到人为干扰可能造成的ESD破坏，并且您的工作环境比消费市场更具挑战性。图1.汽车电池电压变化的原因。汽车行业需要经济高效且完全可靠的解决方案。但是，这种潜在的破坏性环境给现代汽车中常见的大量控制功能所需的功率半导体器件带来了巨大影响。挑战。事实证明，功率半导体（例如标准MOSFET）的坚固性不如许多汽车应用所需。电感浪涌和负载突降需要更大的MOSFET或外部钳位来吸收能量瞬变，否则MOSFET将被破坏。这两种选择都会增加独立设计的成本和复杂性。自保护MOSFET由Diodes和其他公司开发。该问题可以通过结合钳位和其他保护功能的单片电路拓扑来解决，以提供更可靠，更低的成本以及更小的驱动继电器，LED和其他电感性负载。尺寸解决方案。 Diodes的继电器驱动器DMN61D8LQ是采用SOT23封装的钳位拓扑结构的自保护MOSFET，并经过优化以满足驱动汽车继电器的成本和效率要求。它在输入部分具有ESD保护功能，在输出部分具有有源漏极钳位功能。后者由于其电感特性而在切换继电器时特别有用，因为在禁用继电器时会产生较大的瞬变，并且这些瞬变可能会损坏未受保护的MOSFET。图2所示的背对背齐纳堆栈位于MOSFET的栅极和漏极之间，并且是这种低侧有源钳位配置的主要组件。钳位电压由齐纳管叠电压设置，该齐纳管叠电压被设计为小于MOSFET漏-源结的突然崩溃电压，并且足够高，不会在正常工作期间触发。图2.低端有源过压钳位的等效电路。这意味着当MOSFET关闭时，也就是说，器件的输入端接地，漏极引脚上的电压将升高到齐纳管叠压之上，并且电流将流过齐纳管并输入电阻器并流至地面。然后，随着MOSFET栅极产生的最终电压接近阈值，MOSFET将开始导通并消耗负载电流。这确保了由去激活的继电器产生的感应能量可以由工作在正常有效区域中的功率MOSFET吸收，而不是在反向突然崩溃模式下局部耗散更多的能量。同时，由于钳位电压低于突然崩溃电压，因此MOSFET在钳位模式下的功耗低于突然崩溃模式，因此可以提供更高的能量处理能力。为了进一步应对灯驱动器中的瞬变，自保护MOSFET（例如Diodes ZXMS6004FFQ）采用了完整的保护拓扑，包括过热保护和过流保护电路。如图3的框图所示，已添加了过压和ESD输入保护。该器件采用小尺寸SOT23封装，是同类SOT223封装零件的6倍。图3.二极管ZXMS6004FFQ MOSFET的自保护功能该自保护MOSFET使用温度传感器和热关断电路来提供保护，以避免过热。当MOSFET导通时，该电路将激活，并在超过临界温度（通常为175°C）时触发。此时，MOSFET关闭，电流被中断以限制进一步的散热。内置的迟滞特性使器件冷却至约10°C后，输出可自动恢复。当白炽灯关闭时，电阻低。灯泡打开时，电阻将迅速增加，温度也会升高。限流电路提供的过电流保护不仅提供了避免故障的保护，而且还避免了与灯的低导通电阻相关的高浪涌电流。限流电路可以检测到由过载电流引起的MOSFET漏极电压（VDS）的大幅增加，并通过减少内部栅极驱动和限制漏极电流（ID）做出响应。此功能可以保护MOSFET并延长L的寿命