WSF20N20:车载48V/12V DC-DC同步整流管
随着“轻混48V”平台快速普及,48V→12V 3kW双向buck-boost模块成为配电核心。功率管需同时满足200V耐压、20A连续电流、<200ns关断延迟,并能在发动机舱-40℃~105℃循环中稳定工作。微硕WINSOK推出的WSF20N20 200V/20A N沟MOSFET,以136mΩ低导通电阻、35mJ雪崩能量和TO-252-2L封装,精准切入48V侧同步整流与反向续流应用,助力实现97%峰值效率、无风扇1U尺寸、10万次冷启动零失效。
48V DC-DC痛点
高压摆幅:48V锂电满充58V,叠加电机反灌尖峰70V,功率管必须耐≥200V。
大电流连续:3kW输出,48V母线平均电流62A,两相交错每臂仍需20A连续能力。
高频开关:fSW=200kHz,占空比10%~90%,要求Qg低、关断延迟<60ns,减小交越损耗。
冷启动冲击:-40℃点火,输入瞬间掉到18V,占空比突升,器件须扛64A脉冲电流。
WSF20N20关键特性
200V BVDSS,70V反灌尖峰下裕量充足;136mΩ@10V,20A下导通压降仅2.7V,比上一代降低30%。
35mJ单脉冲雪崩能量,-40℃冷启动64A感性冲击无失效,替代外置TVS+快熔,BOM减2颗。
68nC总Qg,关断延迟47ns、下降时间14ns,200kHz下开关损耗仅1.8W,效率提升1.2%。
TO-252-2L(DPAK)封装,RθJC=2.5℃/W,铝基板+2W导热垫即可在105℃机舱长期运行。
20S级 avalanche 100%测试,配合驱动芯片±20V栅极耐压,无需稳压管,节省驱动板面积30%。

典型应用拓扑
同步Buck低臂
48V→12V 3kW两相交错,每相电流30A,两枚WSF20N20并联作低臂开关,总导通损耗4W,200kHz下结温<115℃,满足AEC-Q100 Grade0要求。
反向Boost高臂
能量回收时12V→48V升压,WSF20N20改为高臂同步管,利用体二极管先续流再导通,反向恢复电荷360nC,di/dt=100A/μs,反向恢复时间105ns,远低于肖特基方案,减少高臂直通风险。
预充+反向极性保护
输入端串接WSF20N20,MCU通过PWM限流预充母线电容,完成后全导通;栅极下拉-5V时,可承受-12V反接,保护后端DC-IC,省去继电器与预充电阻,体积缩小40%。
散热与可靠性
在20A连续、开关损耗1.8W、导通损耗2.7W、总计4.5W工况下,结温=105℃+4.5W×2.5℃/W=116℃,远低于150℃极限。内置R g=2Ω抑制dV/dt,通过ISO7637-2 200V抛负载与±8kV ESD空气放电,无外部TVS亦可存活。
结论
WSF20N20以“200V耐压+20A大电流+亚100ns关断”三位一体,在48V/12V双向DC-DC中完成同步整流、能量回收、预充保护三合一功能。其低Qg与雪崩耐量让高频高效与冷启动可靠兼得,为轻混平台提供一颗管搞定的高压大电流“开关阀”。
