随着新能源汽车与智能驾驶技术的快速普及,传统液压转向系统正被更节能、响应更快的电动助力转向系统(EPS)取代。在这一变革中,功率器件的性能直接决定了助力电机的效率、体积与可靠性。微硕WINSOK推出的WSF3036A N沟道MOSFET凭借19 mΩ 超低的导通电阻、32 A 连续电流能力与TO-252-2L 紧凑封装,成为EPS驱动板的理想选择,为转向“手感”与节能双向升级提供硬核支撑。
一、市场与技术趋势
- 政策驱动:2025 年中国新能源汽车销量有望突破 1 000 万辆,EPS 搭载率将从 85 % 提升至接近 100 %;
- 功能升级:L2+ 以上自动驾驶要求转向系统具备冗余电机+双区驱动,对功率器件提出更高电流与更快开关需求;
- 能效法规:整车 CO₂ 排放限值加严,EPS 模块效率每提升 1 %,整车 WLTP 循环可降耗 0.3 g/km。
二、WSF3036A 关键特性
- 极低 RDSON:19 mΩ(VGS=10 V)降低导通损耗,相同电流下比传统 DPAK 器件温升低 8 ℃;
- 高脉冲电流:50 A 脉冲能力,轻松应对方向盘快速换向时的瞬态 40 A 冲击;
- 优异开关速度:Qg 仅 6.9 nC,配合 3.3 Ω 栅极电阻,Td(on) 3.9 ns / Td(off) 20 ns,降低驱动器损耗,提升 PWM 频率至 40 kHz 以上,减小输出滤波器体积 30 %;
- 100 % EAS 认证:60 mJ 单脉冲雪崩能量,可在电机突然堵转时吸收反峰能量,保护上下桥臂安全;
- 车规级温区:-55 ℃~150 ℃结温范围,满足发动机舱85 ℃ 环境温度长期运行需求。
三、在 EPS 中的核心应用优势
- 三相逆变桥臂采用六颗 WSF3036A 组成三相全桥,驱动 500 W 永磁同步电机;超低 RDSON 将导通损耗从 2.4 W 降至 1.1 W,效率提升 2.7 %,整车 WLTP 循环降耗 0.8 g/km,直接助力主机厂达标国六 b。
- 主动短路保护器件内置雪崩与体二极管双重耐冲击结构,在 ECU 检测到电机失步时可在 10 µs 内切入主动短路模式,钳位电压 < 45 V,避免高压反冲击穿驱动 IC,提升系统级 Safety Goal 到 ASIL-D。
- 散热与体积优化TO-252-2L 封装热阻 RθJC 仅 5 ℃/W,配合 2 OZ 铜厚、铝基板散热,连续 25 A 电流下结温 < 125 ℃;与传统 DPAK 相比,PCB 面积缩小 40 %,为转向柱附近狭小空间留出更多冗余。
- EMI 抑制优异 CdV/dt 衰减特性,开关振铃幅度降低 30 %,在 30 MHz 频段传导骚扰下降 4 dBµV,帮助主机厂一次性通过 CISPR 25 Class 5 极限线,节省外部 RC 吸收电路成本约 0.3 元/桥臂。
四、典型应用案例
- 冗余 EPS 双区驱动某头部 Tier-1 采用 12 颗 WSF3036A 设计双三相冗余电机驱动板,实现主-备 200 µs 无缝切换;在方向盘 600 °/s 急打工况下,器件温升仅 35 ℃,助力电机峰值效率达 97.2 %,较上一代方案整车转向能耗降低 5.1 %。
- 12 V 电源直驱利用 MOSFET VGS(th) 1.5 V 低门槛特性,由 3.3 V MCU IO 经栅极驱动芯片直驱,省去升压电路,BOM 成本降低 0.5 元/路,同时待机电流 < 1 µA,满足新能源车型**< 100 µA 静态电流**法规要求。
五、结论
WSF3036A 以超低导通损耗、高脉冲电流能力与车规级可靠性,在电动助力转向系统中展现出显著优势。面向未来更高阶自动驾驶与线控转向(SBW)需求,WSF3036A 可为电机驱动提供高效、紧凑且安全的功率级解决方案,助力整车厂在节能、安全与成本三大维度全面领先。