在車輛的整個使用壽命中，安全可靠地驅(qū)動電磁閥和制動器至關(guān)重要。在諸如發(fā)動機控制、變速箱控制和制動系統(tǒng)等應用中，可能需要運行幾十億次循環(huán)。

通常，在驅(qū)動電磁閥和制動器時，工程師有四種拓撲可以選擇。最合適的拓撲取決于特定的應用需求，包括性能、效率、器件數(shù)量、可用的PCB空間。

電磁閥電流波形

所有拓撲都使用“峰值和保持”概念，即首先使用較高（峰值）電流來激活機械電磁閥，然后降低電流（保持）以保持機械運動。第一個選項是升壓拓撲，將電池電壓升至60 V。盡管這種拓撲結(jié)構(gòu)最節(jié)能，但是需要的器件數(shù)量最多，并且在DC-DC轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部還需要保護二極管和其他MOSFET。

續(xù)流二極管拓撲需要的器件較少。這種拓撲結(jié)構(gòu)控制電磁閥電流的方式與升壓設計相同，但控制電壓為14V。在關(guān)斷時，通過續(xù)流二極管進行能量耗散。因此，二極管的固有效率將決定整個系統(tǒng)的效率。

第三種方法采用有源鉗位的形式控制感性負載。它使用的器件數(shù)量與續(xù)流二極管設計類似。但是在這種設計中，在關(guān)斷時齊納二極管將開啟低端MOSFET，并且能量將通過MOSFET耗散。在這種特殊的設計中，需要仔細考慮低邊MOSFET的安全工作區(qū)域(SOA)，以確保重新開啟器件時不會損壞該組件。

最后的選項是重復雪崩設計，該設計利用低邊MOSFET在雪崩條件下重復工作的能力。當超過MOSFET的BDVSS時，就會發(fā)生雪崩，并迫使MOSFET進入雪崩擊穿狀態(tài)。在采用重復雪崩關(guān)斷電路時，電感負載中的能量通過低端MOSFET耗散。這種方法簡化了設計，因為它所需的器件比其他三種方案都少。此外，在所有四種拓撲中，它的關(guān)閉時間最短（按照速度排序：重復雪崩、升壓、有源鉗位和續(xù)流）。這一特性非常重要，因為更短的關(guān)斷時間不僅能夠改善電磁閥和制動器等器件的精確控制，還能延長這些機電設備的使用壽命。

驅(qū)動電磁閥和制動器的拓撲結(jié)構(gòu)

直到最近，工程師才能自由地選擇使用重復雪崩的拓撲，因為可供選擇的MOSFET，過去僅限于基于較舊平面半導體技術(shù)的器件，而不是性能和效率更高的溝槽結(jié)構(gòu)。Nexperia針對這一挑戰(zhàn)推出了最新的汽車級MOSFET。

安世半導體推出首款基于高性能溝槽芯片結(jié)構(gòu)的雙路MOSFET。其重復雪崩性能得到十億次雪崩事件測試的保證。除了重復雪崩方案固有的空間和BoM（材料清單）優(yōu)勢外，將兩個芯片集成到緊湊的封裝中還有助于進一步減少電路板面積，并提高系統(tǒng)可靠性。

應用；適合重復雪崩MOSFET

新的MOSFET完全符合AEC-Q101汽車標準175°C認證，提供40 V和60 V選項，典型RDS(ON)額定值為12.5mΩ至55mΩ。所有器件均采用公司節(jié)省空間的LFPAK56(Power-SO8)銅夾片封裝技術(shù)。該封裝堅固、耐用而且可靠；配備鷗翼引腳，改進了可制造性，包括兼容自動光學檢查(AOI)。

審核編輯：郭婷