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WSF2060:车载12V电吸门锁“60A固态吸合开关”

电吸门锁正成为新能源车门标配,其微型直流电机需在12V母线提供40A瞬时吸合电流,并在0.2s内完成拉紧,同时满足静音、

电吸门锁正成为新能源车门标配,其微型直流电机需在12V母线提供>40A瞬时吸合电流,并在0.2s内完成拉紧,同时满足静音、零漏电流、堵转自保护。传统继电器方案体积大、无法PWM缓启,且触点易熔焊。微硕WINSOK推出的WSF2060 20V/60A N沟MOSFET,以3.9mΩ超低导通电阻、200mJ雪崩能量和TO-252-2L封装,一颗替代继电器+保险丝,实现“高边开关+缓启+自保护”三合一,助力门锁控制器实现小尺寸、静音、10万次无弧吸合。

门锁痛点

大电流吸合:电机堵转电流≥50A,器件必须扛210A脉冲。

空间极限:控制器藏于门把手,可用PCB面积<2cm×1.5cm,高度<2mm。

静音缓启:吸合噪声<30dB,需PWM斜坡限流,避免机械冲击。

零待机漏电流:整车休眠<300µA,门锁路径漏电流需<1µA。

WSF2060关键特性

3.9mΩ@4.5V,60A下压降仅0.23V,连续功耗3.5W,比继电器方案降低70%,免散热片。

210A脉冲电流,200mJ雪崩能量,堵转时先钳位后关断,替代外置TVS,BOM减1颗。

TO-252-2L封装,RθJC=2.1℃/W,与1mm铝基板+导热垫组合,60W连续耗散,满足无风扇门舱。

19.3nC总Qg,关断延迟7.6ns、下降时间29.6ns,20kHz下开关损耗<0.3W,啸叫<25dB。

漏电流1µA@20V,55℃下<5µA,单路门锁漏电流<1µA,整车暗电流再降120µA。

典型应用拓扑

高边固态开关将WSF2060置于12V母线负极(低边),MCU通过0.5Ω栅极电阻驱动,2ms内完成电机吸合;熄火后栅极下拉0V,切断全部漏电流,实测静态电流降低150µA。

PWM缓启限流吸合时MCU以20kHz PWM斜坡升压,限制di/dt<1A/µs,电流平滑上升至60A,机械冲击降低50%,吸合噪声<25dB,达到图书馆级静音。

雪崩堵转保护当门锁卡滞,电流升至80A,器件进入雪崩钳位,能量200mJ内部耗散,随后栅极关断,避免线束发热,通过AEC-Q100 Grade0 1000h堵转循环无衰减。

零待机功耗吸合完成后,栅极置0V,IDSS仅1µA,电机两端悬空,漏电流<1µA,整车暗电流预算富余,延长驻车时间20天。

散热与可靠性在60A吸合0.2s、功耗3.5W工况下,结温=85℃+3.5W×2.1℃/W=92℃,远低于150℃极限。内置R g=1Ω抑制dV/dt,通过ISO7637-2 40V抛负载与±8kV ESD空气放电,无外部TVS亦可存活。

结论WSF2060以“20V耐压+60A大电流+亚30ns关断”三位一体,在电吸门锁实现固态开关、缓启保护、零待机功耗三大功能。其毫欧级导通损耗与雪崩耐量让门锁吸得快、卡得住、睡得省,为整车厂提供一颗管搞定的“电吸门锁核”。