ARK（方舟微）DMZ6012E 600V耗尽型MOSFET产品介绍-电子发烧友网

01前言

在PD快充的开关电源设计中，PWM控制器的启动供电是一个基础而关键的环节，直接关系到系统能否可靠启动以及整机待机功耗的高低。启动电路需要在系统上电时为控制器的VDD电容提供足够的充电电流，使其快速达到启动阈值，并在启动完成后能够彻底关断，避免不必要的功率损耗。

当前主流方案主要有集成高压启动的PWM芯片、传统电阻启动以及基于分立式耗尽型MOSFET的有源启动。其中，耗尽型MOSFET凭借其零栅压导通的“常开”特性，为需要外置启动元件的设计提供了兼顾快速启动与超低待机功耗的理想技术路径。

02原理及特点

耗尽型MOSFET的关键特性是：在栅-源电压(VGS)为零时，器件处于导通状态;只有当栅极施加足够的负电压(|VGS| > |VGS(off)|)时，器件才会关断。这一特性使其高度适配开关电源高压启动电路的设计。

在典型的PD快充应用中，耗尽型MOSFET的工作过程如下：

上电瞬间：器件处于导通状态(|VGS| < |VGS(off)|)，电流从高压母线经限流电阻为PWM IC的VDD电容充电。

启动完成：当VDD电压达到IC启动阈值后，辅助绕组开始供电，并通过外围电路(如低压MOSFET/BJT或控制IC的专用引脚)将耗尽型MOSFET的栅极拉至负电位(相对源极电位为负，且|VGS| > |VGS(off)|)，使其关断。

稳态工作时：器件保持关断状态，漏电流极低(通常小于100nA)，将连接高压母线的电流电路径切断，有助于实现较低的待机功耗。例如，采用DMZ6012E/DMZ6005E的方案可实现整机待机功耗小于5mW。

03高度适配启动需求

随着PD快充向更高功率(如140W、240W)发展，以及不同PWM IC的启动电流需求日趋多样化，对启动元件的电流能力和散热性能提出了更高要求。

ARK(方舟微)推出的DMZ6012E是一款600V耗尽型MOSFET，在电流能力、导通特性和散热设计方面进行了优化，可更好地适应当前PD快充方案的设计需求。

1. 更大的电流能力，设计冗余更充足

DMZ6012E的连续漏极电流(ID)为40mA，脉冲电流(IDM)可达160mA。在实际启动回路中，充电电流通常由限流电阻(一般典型值300kΩ~3.3MΩ)决定，以310V母线电压计算，充电电流约为0.1mA~1.03mA。DMZ6012E的额定电流远高于实际工作电流，留有充分的设计余量，可适配不同PWM IC的启动需求，尤其适用于VDD电容容量较大或启动电流需求稍高的控制IC，有助于提升启动可靠性。

2. 优化的导通电阻，兼顾启动效率

DMZ6012E的导通电阻典型值为120Ω(@VGS=0V)。在启动阶段，这一阻抗值可在保证足够充电电流的同时，避免过大的冲击电流。同时，较低的导通电阻有助于减小器件本身的瞬态导通损耗，缩短VDD电容的充电时间，加快系统启动速度。

3. 芯片设计优化，改善瞬态散热能力

DMZ6012E在芯片尺寸上进行了优化设计，更大的芯片面积带来更好的瞬态热传导能力，可在启动瞬间更有效地将热量从结区传导至封装表面。虽然启动过程时间极短，但在高环境温度或频繁启动的工况下，良好的散热能力是保障长期可靠性的因素之一。DMZ6012E沿用SOT-23紧凑封装，便于在空间有限的PD快充板上布局。

4. 增强ESD防护，提升生产良率

DMZ6012E集成了ESD静电防护功能，人体放电模式(HBM)下的ESD耐受能力超过1000V。这一特性有助于抵御生产过程中的静电损伤，降低贴片环节的失效风险，对提升整机生产良率和长期稳定性具有积极意义。

DMZ6012E在快充方案中的应用电路如下图所示：