艾为电子推出笔电端口保护MOSFET

　　USB(Universal Serial Bus)中文含义是“通用串行总线”。由于其具备可以热插拔、携带方便、标准统一、可连接多个设备的优点，被大量应用。USB端口是目前所有PC上最常用到的接口之一，我们常说的Type-C是USB-C连接器的具体形态标准，符合USB规范，并且兼容传统的USB接口。

　　AW403010QCSR是一款耐压30V，Rss(on)= 10mΩ@ VGs4.5V，Rss(on)= 7mΩ@ VGS10V的共漏极WLCSP封装的Dual N-Channel MOSFET，常用在笔电充电端口的VBUS供电线路上实现OVP和双向隔离功能，在多节电池应用的小型手持设备中可用来实现电池保护功能。

　　产品规格主要参数

　　BVss ＞30V

　　BVGs ＞±20V

　　Rss(on) typ. 10mΩ（VGs 4.5V）

　　2kV ESD HBM

　　封装：WLCSP-10L 3.37mm×1.47mm×0.205mm

　　

　　图1 AW403010QCSR封装外观图

　　典型应用图

　　作为Dual N-Channel MOSFET，AW403010QCSR可应用于在多节锂电池保护线路上，需要搭配锂电池保护IC一起使用，放在接地端，作为锂电池过充/放电流、过充/放电压和负载短路等保护的开关器件。CSP封装的背靠背Dual NMOS减小了外置MOSFET的PCB占用面积。VBUS向内部VSYS供电时，功率路径通过外置的MOSFET，检测插入并握手成功后，根据VBUS调节MOSFET的驱动电压，MOSFET导通，正常为后级供电，使用较低Rss(on)的MOSFET有较低的导通损耗。端口过压后，PD Controller控制Gate和Source端压差小于开启电压值，快速关断MOSFET从而保护后级不被损坏。

　　

　　图2 AW403010QCSR 在Type-C接口的原理图

　　图2为某笔电主板65W充电器插入对应的VBUS和VGS波形变化，VBUS接入5V电压，检测到快充后在ms级别的时间内变化到20V，MOSFET的驱动电压在VBUS改变前已经发生变化，保证MOSFET开启正常为后级供电。

　　

　　图3 AW403010QCSR 在某笔电Type-C接口的VGS实测波形

　　MOSFET产品选型注意事项

　　

　　图4 AW403010QCSR 在锂电池保护线路的原理图

　　MOSFET正常工作时功耗很小，但是在保护响应及关断时间内的瞬态功耗较大。因为电池包的Pack+和Pack-在外部短路时，会产生较大的短路电流，控制IC需要在百微秒的时间内迅速响应并关断MOSFET，锂电池保护IC控制MOSFET的关断时间一般在几十μs，MOSFET关断瞬间可能导致器件损坏。

　　所以在选择MOSFET产品时要注意两个方面：

　　1、由于回路寄生电感的存在，关断瞬间可能有较大的尖峰电压，瞬态电压超过了MOSFET的耐压值会损坏器件，所以建议MOSFET的耐压值至少为电池包稳态最高电压的2倍。

　　2、MOSFET关断的能量损耗较大，器件也会因为过热而损坏，需要根据实际应用场景在驱动能力和能量损耗之间折衷选择。