前言

ARK（方舟微）重磅推出自主研发的850V硅基高压N沟道耗尽型MOSFET。该产品基于先进的平面工艺打造，具有可靠性高、性能优异、ESD防护能力强等特点，并采用紧凑型封装。它的问世，成功填补了国内800V以上高压耗尽型MOSFET的技术与产品空白。

核心优势：

★ 高压领先：耐压高达850V，满足严苛的高压应用需求。

★ 性能卓越：基于自有平面工艺，可靠性高，具备高ESD防护能力。

★ 设计精简：采用小尺寸封装，为PCB布局节省宝贵空间。

★ 完美替代：可对IXYS（IXTA1R6N100D2）、Littelfuse（CPC3980, CPC3982）等国际品牌同类产品进行Pin-to-Pin完美替代，助力客户快速完成国产化方案切换。

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DMS8550E产品应用

1.1 产品外观及结构示意图

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1.2 DMS8550E 应用领域

▲ 过压保护：在分立器件测试方案中的--大功率分立器件测试系统（STS8203）五组串联在4000V高压板恒流电路中实现过压防护。

▲ 斜坡发生器：在一些需要产生线性变化信号的电路中，如电源管理芯片的软启动电路，DMS8550E 可用于构建斜坡发生器，通过控制其导通程度，精确调节信号的上升或下降斜率。

▲ 线性放大器：在一些对信号线性度要求较高的线性放大电路中，DMS8550E 能够提供稳定的放大倍数，保证信号在放大过程中不失真。

▲ 电池供电系统：对于电池供电的设备，如便携式电子产品、电动汽车等，DMS8550E 能够在保证电路正常工作的前提下，降低功耗，延长电池续航时间。

▲ 电源供应、电流调节器、转换器：在各类电源供应电路、电流调节电路以及电压转换器电路中，DMS8550E 都能作为关键元件，实现电能的高效转换和精确控制。例如，在开关电源中，它可作为功率开关管，控制电源的输出电压和电流。

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1.3 DMS8550E与 CPC3980主要参数对比

DMS8550E 可对CPC3980产品实现Pin-to-Pin替代，DMS8550E的核心优势在于其更高的耐压等级和优异的抗ESD能力。两款产品的主要参数对比如下：

表2.产品应用手册关键参数对比（@T_j=25℃） 

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DMS8550E应用方案

2.1 过压保护应用方案

图8红色虚线框内为一款双向限流器。当电流从左至右流动时，电阻R两端产生的电压会使Q1的栅源电压（V_GS）变为负值；当该电压（V_R）达到 Q1 的栅源截止电压（V_GS(off））时，Q1 进入限流状态，而此时Q2的栅源电压为正值，处于完全导通的直通状态。

当电流方向变为从右至左时，电路工作状态恰好反转：Q2成为起限流作用的场效应管，Q1则转为直通状态。

为进一步优化电路稳定性，可在电路两端并联放电管（或双向TVS管）Q3，以此抵消器件参数差异对电路性能的影响。需注意的是，所选用的放电管（或双向TVS管）的击穿钳位电压必须低于MOSFET的击穿电压，以确保在异常电压出现时，Q3能优先动作，保护MOSFET免受损坏。

还可用于替代Microchip的DN3545N8-G。使用DMS8550E（850V）构建基础保护模块，通过将5组基础模块串联，在4000V高压电路中实现过压、过流防护（使用DN3545N8-G需要9组基础模块串联）。该电路通常用于保护可能意外暴露在高压源下的测试敏感仪器。

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2.2 斜坡发生器应用方案

高压扫描和自动测试设备等应用需要输出电压与时间呈线性关系的高压斜坡。图9利用一个DMS8550E(Q1)设计了一个电压斜坡发生器电路。

将Q1配置为恒流源，为电容C1充电，R1提供负反馈以调节和设置所需的电流值。恒流源对电容器C1充电，并在电容器上产生电压斜坡，即V_OUT。通过R2将电容放电到地，可以用TTL或CMOS控制信号接通Q2以复位斜坡电压。电阻R2用于限制Q2的放电电流，使其在SOA额定值内运行。

电容器C1值应足够小，以减少充电和放电更大的能量，并足够大，以使输出负载和杂散电容不会引入明显的误差。C1选择为10nF。

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DMS8550E典型参数特性及实测

3.1 DMS8550E 典型参数特性

从 DMS8550E 的输出特性曲线可以看出，在不同的栅源电压下，漏源电流与漏源电压之间的关系。这对于工程师设计电路时，确定 DMS8550E 在不同工作状态下的性能表现具有重要意义。

例如，在设计电源转换器时，可根据输出特性曲线选择合适的工作区域，以实现高效的电能转换。同时，其输入电容、输出电容等参数也会影响电路的高频性能，工程师在设计高频电路时需充分考虑这些参数的影响。

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3.2 DMS8550E 产品参数实测

典型1PCS样品在不同温度下的参数测试结果如下：

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知识小茶馆

耗尽型 MOSFET 的动态特性之结电容

输入电容（C_iss）、输出电容（C_oss）和反向传输电容（C_rss）是数据手册中明确标注的关键参数，它们是基于器件内部寄生电容（栅源电容C_gs、栅漏电容C_gd、漏源电容C_ds）的组合定义：

1. 输入电容（C_iss）：C_gs+C_gd

C_iss是栅极驱动回路中需要充放电的主要电容，其大小直接影响栅极电荷（Q_g）需求和开关瞬态时间。

● 组成核心：

○ 栅源电容C_gs：栅极与源极间的电容，主要来自栅极氧化层与沟道的耦合。

○ 栅漏电容C_gd：栅极与漏极间的电容，来自栅极与漏区边缘的氧化层重叠及漏端耗尽层耦合。

决定栅极驱动电荷需求：C_iss越大，栅极充放电所需电荷（Q_g≈C_iss×ΔV_gs）越多，开关时间（t_on、t_off）越长。

2. 输出电容（C_oss）：C_ds+C_gd

C_oss反映了漏极与源极之间的电荷存储能力，主要影响器件关断时的能量释放和开关损耗。

● 组成核心：

○ 漏源电容C_ds：漏极与源极间的电容，主体是漏-衬底和源-衬底 PN 结的反向耗尽层电容。

○ 栅漏电容C_gd：与C_iss共享的栅漏耦合电容，因漏极与栅极的电位变化而间接影响漏源端口。

影响开关损耗：关断时C_oss存储的能量，会通过回路释放，产生额外损耗，频率越高损耗越大。

3. 反向传输电容（Crss）：Cgd

C_rss是体现 “漏极→栅极” 信号反馈的关键参数，是米勒效应的直接来源，对开关速度影响最大。

○ 物理机制：漏极电位变化（ΔVds）通过Cgd产生位移电流（i = C_rss·dV/dt），该电流流入栅极节点，干扰栅极电压的建立过程。

○ 米勒效应：在开关过程中，当V_ds发生跃变时（如开通时V_ds下降、关断时V_ds上升），C_rss会引入额外的电荷注入或抽取，导致栅极电压出现平台期（Miller Plateau），显著延长开关时间并增加过渡期损耗。