纳芯微推出全新CSP封装MOSFET: NPM12023A

发布时间：2024-09-27 11:24
作者：AMEYA360
来源：纳芯微
阅读量：502

　　近日，纳芯微全新推出CSP封装12V共漏极双N沟道MOSFET ——NPM12023A系列产品，优异的短路过流能力与雪崩过压能力、更强的机械压力耐受能力，可以为便携式锂电设备充放电提供全面的保护。

纳芯微推出全新CSP封装MOSFET: NPM12023A

　　纳芯微全新CSP封装MOSFET系列产品，采用自有专利芯片结构设计，综合性能优于业内传统Trench VDMOS工艺，拥有超低导通阻抗及高ESD (>2kV) 保护功能等特点。该技术兼顾了产品小型化和高过流要求，同时解决了传统CSP封装芯片机械强度低、雪崩能量小、生产组装加工困难等问题，为客户提供更安全、更可靠的产品，简化客户的设计。

纳芯微推出全新CSP封装MOSFET: NPM12023A

　　图1：纳芯微CSP封装MOSFET产品优势

　　便携式锂电设备对于充放电保护的要求：

　　高强度，小体积

　　智能手机、平板电脑等便携式锂电设备变得比以前更轻薄，功能更强大，同时对设备的充放电功率要求也越来越高：从最初的3-5W，到现在超过100W的充放电功率，使人们在享受更便捷的生活的同时，提高了充电效率，减少了电量焦虑的困扰。充放电功率的不断提高，对用于锂电池保护的MOSFET的性能提出了更高的挑战：如何在降低内阻的同时，兼顾机械应力及雪崩能量等要求，成为聚焦的重点。

纳芯微推出全新CSP封装MOSFET: NPM12023A

　　图2：CSP封装MOSFET典型应用场景

　　技术特点

　　专有的CSP封装技术

　　传统CSP封装结构为了降低衬底电阻，采用了芯片厚度减薄的方法，从而降低了该封装结构的机械强度，随之而来的，在生产组装过程中，可能会造成芯片翘曲变形甚者产生裂纹，从而导致应用端不良等问题。

　　纳芯微全新CSP封装系列产品在设计之初就在产品结构上做了调整，使导通电流平行于芯片表面，缩短电流路径，从而降低导通电阻，也就从根源上解决了CSP封装MOSFET的机械强度问题(耐受机械压力>60N)，更高的机械强度，可以帮助芯片在兼顾轻薄化、小型化的基础上，最大程度上降低使用过程中的变形、裂片等问题，保证了产品的可靠性和安全性。

纳芯微推出全新CSP封装MOSFET: NPM12023A

　　图3：纳芯微CSP封装结构与传统CSP封装结构对比

　　高抗短路和雪崩的能力

　　作为锂电池保护电路中的关键器件，CSP封装MOSFET的短路过流能力和雪崩过压能力也是衡量该芯片的重要参数指标。相比市场上其他产品，纳芯微该系列产品具备非常好的抗短路和雪崩的能力：短路电流测试达到280A，雪崩能力测试>30A(225mJ)。

纳芯微推出全新CSP封装MOSFET: NPM12023A

　　纳芯微CSP封装MOSFET产品选型表

纳芯微推出全新CSP封装MOSFET: NPM12023A

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　　摘要　　旋转变压器因其高可靠性，高精度的特性，被广泛用于电机控制速度和位置的检测，其中包括在汽车和工业领域中的混合动力电动汽车 (HEV) 牵引逆变器，电动汽车 (EV)，电动动力转向，电机驱动和伺服机构应用。　　本应用笔记介绍了纳芯微为旋转变压器驱动所设计的功率放大器 NSOPA240x系列(即NSOPA2401/2)的特性和典型设计要点。NSOPA2401/2 将单 / 双通道的功率放大器、过温关断，限流保护功能集成在单芯片上，降低了设计复杂性和系统成本，提高了可靠性和性能。　　01、旋转变压器和驱动运放简介　　旋转变压器可用来精确测量角度位置和转速，部署在工业电机控制、伺服器、机器人、电动和混动汽车等的动力系统单元中。旋转变压器在这些应用中可以长期承受严苛条件的考验，是恶劣环境下的完美选择。旋转变压器有三个绕组，包括有一个初级绕组、两个正交分布的次级绕组，共三组线圈，对外共有 6 条引线。其中，激励线圈接受输入的正弦型激励电流，而正交的两个感应线圈，依据旋变的转子、定子之间的相互位置关系，调制出具有 sin 正弦和 cos 余弦包络的检测信号。　　当激励信号是 sinωt，转子与定子间的角度为θ，则正弦信号为sinωt×sinθ，而余弦信号则为 sinωt×cosθ。根据 sin、cos 信号和原始的激励信号，通过必要的检测和比较电路即可高分辨率地检测出转子位置。　　图1. 旋转变压器关键参数　　根据旋转变压器的特性，驱动运放需要的特性：　　• 旋转变压器的励磁原边线圈通常具有小于 100Ω的较低 DCR ( 直流电阻 )，因此需要有最高可至 200mA的较强电流输出能力才可以驱动线圈。　　• 为了保证高精度以及高线性度，在旋转变压器的应用中需要具备较高的 SR(压摆率 Slew Rate)。　　• 旋转变压器的常见激励方式为差分推挽输出，对放大器要求较宽的带宽以及较高的开环增益，以确保信号不失真。　　• 汽车应用 EMI 环境复杂，为了保证励磁功率放大电路不被干扰，放大电路需要具备一定的 EMI 抑制能力。　　• 作为高功率驱动级，需要具备限流和过温关断功能，保证系统的可靠性和鲁棒性。　　• 传统的解决方案是利用通用运放和分立三极管搭建高输出电流，电路复杂可靠性低，且难以集成热关断和限流保护等功能。NSOPA240x运算放大器具有高电流输出能力，最大可支持 400mA 的持续电流输出，集成了过温关断，限流保护等安全功能，满足各类旋转变压器驱动的需求。　　图2 纳芯微用于旋变驱动的运放 NSOPA240x 关键参数 & 特性　　1.1、输出电流　　输出电流能力和输出摆幅是功率放大器最重要的指标之一，负载电流与输出摆幅之间的关系直接决定在驱动运放上的耗散功率。NSOPA240x 设计为最高 400mA 持续输出电流能力，完全满足各类旋转变压器驱动要求。　　1.2、摆率　　为了保证旋转变压器能够无失真地被驱动，一个关键前提是需要有足够的压摆率，对于正弦信号不失真的最低要求如以下公式所示：　　以 7Vrms，10KHz 的激励信号为例，保证不失真所需的最低压摆率为：　　下图显示的是不同频率与不同幅值的激励信号与所需的最小压摆率的关系。NSOPA240x 上升压摆率为6.5 V/μs,，下降压摆率为 7V/μs，完全满足旋转变压器驱动的应用。　　图3 旋转变压器驱动运放所需最小摆率与驱动信号频率幅值关系
2024-09-24 10:11 阅读量：534
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