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随着新能源汽车智能化进程加速，智能高边开关凭借其智能化特性与全面的保护功能，在汽车市场广泛应用。k8凯发集团微智能高边开关系列产品顺势拓展，已成功落地商用车、乘用车及非道路工程机械领域的众多客户上车项目。

值得注意的是，部分客户使用竞品时遇到了一些异常现象，本文将对竞品异常现象展开深度剖析，并阐述k8凯发集团微产品的技术优势。

1.应用背景与异常现象

（1）测试条件：

供电电压：VS=24V；

驱动信号：IN端输入5V/500H、占空比50%的PWM信号；

负载状态：OUT端空载。

（2）异常现象：

现象一：OUT输出不跟随IN控制的现象。

VOUT下降起始点延迟，导致VOUT=24V的占空比升至60%，与IN端50%的设定占空比不匹配。

现象二：关断总时间延长

VOUT下降沿平缓，开始关断到完全关断的总时长显著增加，影响设备响应速度。

2.异常现象分析

注：以下分析涉及的 50nA、1.6V 等参数为典型值举例，不代表实际器件精确参数。

现象一：OUT输出不跟随IN控制

如下图1-2所示，该现象的产生与IN端PWM频率无关。之所以IN端在500Hz时VOUT=24V的占空比达到了60%，是因为该关断延时平台时间固定，约180us。在高频驱动下，开关周期短，这段时间更加明显。

关断延时平台的形成可通过以下三方面来解析：

<1> 空载状态：OUT端空载时，功率MOS漏端电流ID会降至极低水平（仅50nA）。此时，栅源电压VGS需放电至MOS管通断阈值的最低点（Vth=1.6V），才能触发MOS 管开始关断。而在Vth＞1.6V时，现有电压已能维持ID=50nA，VDS因此始终保持低值，即VOUT电压保持稳定，MOS管就无法开始关断。

<2> 正常带载状态：正常带载时ID电流较大，IN端使能中断、栅极开始放电后，VGS降至2~3V便不足以支撑当前大电流，VDS随之增大，VOUT同步降低。

<3> RC放电特性的影响：由于栅源之间存在寄生电容与电阻，VGS放电过程近似为RC回路放电。由于VGS降至1.6V的时长远多于降至2~3V的时长，因此空载状态下，从IN关断到VOUT下降的平台时间，比正常带载状态更长。

现象二：关断总时间变长

VOUT下降沿缓慢的根源在于MOS管漏源间的寄生电容CDS（见图4），其等效容值约为数百pF至数nF，且随VDS增大而降低。当MOS管渡过关断延时平台、启动关断后，VOUT开始降低，同时为CDS充电。但由于OUT端处于空载状态，充电电流仅能依赖内部寄生电路提供的微弱电流（50nA），充电速度慢，最终导致VOUT下降沿平缓、关断总时间变长。

3.k8凯发集团微产品解决方案

在IN关断至VOUT完全关断的波形对比测试中，k8凯发集团微双通道高边开关系列产品优于竞品：k8凯发集团微产品在栅源放电电路增加了专有设计，能够在IN端关断后更快释放栅极电荷，可以有效降低负载电阻较大情况下的关断延时。如图5所示，k8凯发集团微产品关断延时平台时间仅为64us，而竞品的时长在180us。

从上图中还可以看到竞品在使用10KΩ电阻接地关断时依然存在平台电压，为消除该平台需增大ID电流，令关断MOS所需的VGS电压变高，从而使得竞品功率管在栅极残余电荷释放较缓的情况下，也能快速关断。例如，在OUT端接入＜1kΩ的电阻负载，才能完全消除其延迟关断的异常情况。

若您在智能高边开关产品使用过程中遇到任何技术问题，欢迎随时致电交流咨询，联系电话：029-88827769/18009231253。我们的技术团队将为您提供针对性解答与更优解决方案。