合科泰MOS管在低功耗DC转换器中的应用
前言
随着便携式设备、物联网终端和可穿戴技术的飞速发展,市场对高效节能的电源解决方案需求激增。低功耗DC转换器因其出色的能效表现,已成为现代电子设备电源设计的核心。在这一趋势下,合科泰凭借其先进的MOSFET技术,为低功耗DC转换器提供了关键的高性能功率开关解决方案。
工作原理
DC转换器的核心功能是将一种直流电压高效地转换为另一种直流电压,广泛应用于电源管理领域。根据输入输出电压关系,主要分为降压型、升压型和升降压型。其基本原理是利用MOS管的高速开关动作,配合电感和电容进行能量存储与释放,通过控制开关的导通时间比例来精确调节输出电压。
应用
在低功耗DC转换器设计中,合科泰MOS管以其卓越性能成为关键器件。其核心优势在于超低导通电阻(如HKTQ60N02在2.5伏栅压下导通电阻仅7.5毫欧)显著降低导通损耗,延长电池续航;优化的栅极电荷特性(如HKTD50N03)有效减少开关损耗,提升转换效率(配合MAX1714等控制IC可轻松突破百分之九十五);以及紧凑型封装(如3.3毫米见方的PDFN3333)完美适配空间受限的便携设备。
典型应用包括:在降压转换器(Buck)中,工程师常选用合科泰MOS管如HKTQ80N03(导通电阻5.2毫欧)作为上管降低导通损耗,HKTD50N03(导通电阻8.5毫欧)作为下管利用其体二极管实现零电压开关,优化效率;在电池供电的负载开关路径中,HKTQ30N03可被微控制器直接驱动,实现快速通断,其关断时微安级的漏电流大幅降低待机功耗;对于大电流需求,多颗如HKTG150N03(PDFN5x6封装)并联配合均流设计提供可靠方案。这些方案广泛应用于智能手机、可穿戴设备、物联网传感器节点等对功耗和体积极其敏感的领域,以及需要高可靠性的工业控制和汽车电子应用。
应用拓扑图
以最常见的降压型转换器为例,其核心拓扑包含输入电源、作为主开关的MOS管(上管)、电感、输出电容以及作为同步整流开关的另一个MOS管(下管,替代传统二极管)。控制IC产生脉冲宽度调制信号驱动上管MOS管开关,通过调节占空比控制电感储能与释放,下管MOS管在特定时段导通提供续流路径,共同实现高效、低纹波的直流降压输出。
结语
未来,DC转换器将持续向更高开关频率和更高效率演进。合科泰正积极布局新一代碳化硅、氮化镓宽禁带半导体MOSFET技术,并结合其现有的超低导通电阻、小型化封装和优异温度稳定性的硅基MOS管优势,为下一代更高效、更紧凑的低功耗DC转换器提供理想的核心功率开关解决方案,持续赋能电子设备的轻量化与长续航发展。
公司介绍
合科泰成立于1992年,是一家集研发、设计、生产、销售一体化的专业元器件高新技术及专精特新企业。
产品包括:
1、半导体封装材料;2、被动元件,主要有:电阻、电容、电感;3、半导体分立器件,主要有:MOSFET、TVS、肖特基、稳压管、快恢复、桥堆、二极管、三极管及功率器件,电源管理IC及其他集成电路等。
合科泰设有两个智能生产制造中心:
1、中国华南地区的制造中心,位于惠州市博罗县的合科泰科技智能制造园区,建筑面积75000㎡,拥有先进设备及检测仪器1000多台,在当地配套集团物流配送中心,而东莞塘厦生产中心为目前生产基地;
2、中国西南地区的制造中心,位于四川省南充市顺庆区科创中心,厂房面积35000㎡,拥有先进设备和检测仪器仪表约2000台;
2024年合科泰全面拓宽产品线,在四川南充成立三家子公司,分别是 顺芯半导体 、南充安昊、南充晶科 ,主要负责研发生产半导体封装材料;产品线拓宽后将最大程度满足客户需求。
合科泰坚持客户至上、品质第一、创新驱动、以人为本的经营方针,为客户提供一站式应用解决方案服务。同时合科泰提供半导体芯片和分立器件封装测试OEM代工等综合性业务。
合科泰在集成电路设计、芯片测试、分立器件工艺设计、可靠性实验等方面积累了丰富核心技术储备,拥有国家发明专利、实用新型专利等100多项。
合科泰通过了ISO9001、ISO14001、IATF16949体系认证。
产品广泛应用于电源、照明、医疗电子、小家电、通信、安防仪器、工控、汽车电子等领域。
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