ARK（方舟微）耗尽型MOSFET产品在英飞凌PD快充方案的应用

前言

随着USB PD 3.1协议的逐步普及，快充电源正向着更高功率密度持续演进。USB PD 3.1标准将扩展功率范围（EPR）提升至最高240W（48V/5A），使USB-C接口的应用场景从消费电子延伸至高性能笔记本电脑、电动工具、轻型电动车等更多领域。这一技术趋势推动着快充方案向更高电压、更大功率方向发展。

英飞凌在PD快充领域推出了数字混合反激（HFB）组合控制器（如XDPS2221、XDPS2222系列），配合CoolGaN™氮化镓器件，构成了面向140W/240W级别快充的成熟解决方案。在其参考设计中，特别是支持48V高压输出的方案里，主控IC（如XDP2222）、同步整流IC以及保护电路（如TL432）的辅助供电环节，均采用了耗尽型MOSFET构建线性稳压电路。这一设计可直接利用耗尽型MOSFET在高压输入下实现稳压功能，同时有助于降低电路静态功耗。

ARK（方舟微）自主研发的耗尽型MOSFET产品，可在英飞凌PD快充方案的相关电路中实现Pin to Pin兼容替代。

耗尽型MOS在英飞凌PD方案中的应用

在英飞凌140W/240W快充方案中，耗尽型MOSFET主要应用于以下三个关键电路：

1. 主控IC（如XDP2222）供电电路：使用耗尽型MOSFET构成线性稳压电路，将辅助绕组的宽范围高压输入转换为稳定的低电压，为XDP2222等控制器供电。
2. TL431/TL432过压保护电路：耗尽型MOSFET搭配稳压管构成过压保护电路，在48V输出时将TL431/TL432的阴极电压（VKA）限制在37V以内，保护后级电路。
3. 同步整流IC供电电路：使用耗尽型MOSFET构成线性稳压电路，满足同步整流IC的供电需求。

电路如下图所示：

ARK（方舟微）产品替代BS169的选型分析

针对英飞凌PD方案中常用的BSS169耗尽型MOSFET，ARK（方舟微）推荐两款可Pin-to-Pin替代的产品：DMZ42C10S和 DMZ1520E 。两款产品均采用SOT-23封装，与BSS169封装一致，可在不更改PCB布局的情况下直接替换。

参数对比如下：

两款产品的特点如下：

DMZ42C10S与BSS169均无ESD增强设计，参数基本一致，适合对ESD无特殊要求的方案选型；
DMZ1520E与BSS169参数相近，且耐压更高并采用ESD增强设计，适合对ESD可靠性有更高要求的方案选型。

两款产品均与BSS169封装兼容、参数相近，可在英飞凌PD快充方案中实现直接替代。

总结

在英飞凌140W/240W PD快充方案中，耗尽型MOSFET是辅助供电和保护电路的关键元件之一。ARK（方舟微）推出的DMZ42C10S和DMZ1520E两款耗尽型MOSFET，采用SOT-23封装，与英飞凌BSS169脚位兼容，参数相近，为设计人员在方案选型时提供了国产化替代的最优选项。