常见的分立保护器件对比

传统TVS过压保护电路

图1：TVS用于防止过压保护的电路示意图

PTC搭配TVS构成的保护电路，可实现浪涌抑制保护，如图1所示。当TVS并联在负载两端进行过电压保护时，若过电压冲击导致电流急剧增加，超出电路元件的额定电流范围，此时PTC将起到过流保护的作用。PTC的迅速升温和高阻态限制了电流的通过，从而保护了电路中的其他元件免受过大电流的损害。该电路对PTC与TVS的匹配有一定要求：在TVS失效前，PTC就要触发并断开电路，否则过大的电流可能会先让TVS热烧毁，失去保护功能。

ARK（方舟微）高阈值耗尽型MOSFET系列产品的保护应用

传统的PTC搭配TVS构成的保护电路,可以完成一定的浪涌抑制保护，但对电流无法进行较为稳定的控制。而耗尽型MOSFET依靠其自身的“亚阈值特性”，在搭配适当的限流电阻的情况下，电路能够保持在一个相对稳定的电流水平（即恒流源），从而为负载提供所需的、受控的电流供应。

ARK（方舟微）研发的高阈值耗尽型MOSFET，非常适合搭配LDO给MCU供电，目前常见的MCU的工作电压大多为2.7V～5.5V，可以使用高阈值耗尽型MOSFET搭配限流电阻构成恒流源给MCU供电。此外，在宽范围输入电压供电的应用中，可以使用高阈值耗尽型MOSFET搭配LDO给MCU提供精确的供电电压。同时，为进一步简化电路和节约成本，还可以仅仅使用DMZ1520E直接给MCU供电。

ARK（方舟微）高阈值耗尽型MOSFET系列产品的主要参数如下：

图2  TVS用于防止过压保护的电路示意图

如图2电路所示，当Vin增加时，流过电路的电流I_DS增加，电阻R两端的电压升高，即耗尽型MOSFET源极-栅极电压升高，V_GS增加会引起器件导电沟道变窄，电流增加减缓。最终电阻R两端的电压V_GS数值上等于器件对应电流下的关断电压∣V_GS(OFF)∣，此时I_DS不再随输入电压Vin的增加而变化。因此电路可提供的恒定电流为I=V_GS(OFF)/R，其中V_GS(OFF)为耗尽型MOSFET在对应电流下的阈值电压。用户可根据MOSFET的V_GS(OFF)参数来匹配相应阻值的电阻，以实现IC的恒流供电需求。

高阈值耗尽型MOSFET搭配LDO给负载供电的典型应用电路如下：

图3  高阈值耗尽型MOSFET搭配LDO给MCU供电

如图3电路所示，LDO的输入、输出两端的电压差，数值上等于耗尽型MOSFET在对应电流下的阈值电压V_GS(OFF)，而上述耗尽型MOSFET的高阈值特性，可以保证LDO在低温或较大电流下工作时，其输入、输出两端压差大于LDO正常工作所需的最低压差，使LDO能够稳定的给MCU提供精确的供电电压。

图4  高阈值耗尽型MOSFET直接给MCU供电

如图4电路所示，高阈值耗尽型MOSFET直接给负载IC供电。MCU的工作所需电流通常较小，且供电范围约2.7V～5.5V，在图2所示电路中，对应电流下耗尽型MSOEFT DMZ1520E的阈值电压V_GS(OFF)（-3.5V～-5.5V），因此，使用DMZ1520E直接MCU供电，能够满足MCU在2.7V～5.5V区间的供电需求，允许的输入电压最大值高达150V。

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关于ARK(方舟微)

ARK(方舟微)成立于2008年，是国内唯一专注耗尽型MOSFET设计的公司。产品以集成控制的方式提供具有出众的功率处理和电源管理能力，自主研发的耗尽型 MOSFET、增强型 MOSFET、高压集成稳压器、过流过压保护器、无源瞬态抑制器、集成功率器件、光继电器、SiC FET等系列产品大量用于快充、LED、工业控制、电动汽车、通信电路、物联网、光伏、服务器电源和充电桩等领域。

公司创始人具有多年半导体行业研发与管理经验，团队包括：海归博士、国内顶尖大学硕士，及海外研发合作团队组成，研发人员大多具有十年以上功率半导体行业研发经验。所有产品均自主研发，相关技术已获发明专利，目前公司具有发明专利及集成电路布图近70项，是以自主研发为核心竞争力的半导体原厂。

    ARK(方舟微)的产品可直接替代Infineon、IXYS、Microchip等公司的器件，例如：DN3545、DN2540、DN2530、LND150N8、BSS169、BSS159、BSS139、BSS129、IRF6216、CPC3909、CPC5602、IXTA6N50D2、IXTY1N6R100D2、TC6320等。ARK(方舟微)可根据客户需求，提供特殊参数的器件定制开发服务，如：PMOS、N+P双沟道MOS、中压大电阻MOS等。

ARK(方舟微)产品包括工业类和消费类两条产品线，自主研发的DMMOS^®系列产品，BV_DSX从60V-1200V；R_DS(ON)从0.3Ω-700Ω，覆盖全系列耗尽型MOSFET。

产品以高品质、高性能对标国外同类产品，实现国产替代，被国内外客户认可并广泛采用。