产品简介

DMZ42C10S 是 ARK（方舟微）研发的一款耐压 100V 的 N 沟道耗尽型 MOSFET 产品。该产品性能优异，可靠性高，且参数定义范围与英飞凌（Infineon）的 BSS169 基本一致。

相较于 BSS169，DMZ42C10S 具有更低的导通电阻和更大的电流承载能力，可完美实现 Pin-to-Pin 替代。

产品特性

· 产品类型：N沟道耗尽型MOSFET

· 阈值电压：-2.9V＜V_{GS(OFF)@ID=50μA}＜-1.8V

· 高耐压：BV_DSX＞100V

· 导通电阻：R_DS(ON)(MAX)＜6Ω

· 封装：采用SOT-23小型化封装

应用领域

· 固态继电器

· 智能变送器

· 传感器

· 恒流源

· 非隔离式DC-DC稳压

参数对比

规格书参数对比：

在DMZ42C10S与BSS169两款产品的数据手册中，各项参数的定义范围基本一致，并且两款产品的封装形式、引脚电极分布也保持一致,因此DMZ42C10S可以对BSS169实现完美替代。

典型应用方案

Ø 在传感器、变送器领域的典型应用方案

1. DMZ42C10S用于环路供电型4mA-20mA数模转换器（DAC）的供电及保护的方案

在具备HART功能的智能变送器中，推荐使用耗尽型MOSFET为环路供电型4mA-20mA数模转换器（DAC）及负载电路提供稳定的供电电压，耗尽型MOSFET还可有效抑制环路中的瞬态浪涌，为DAC芯片及负载电路提供过压保护。

具备HART功能的智能变送器功能结构框图如下：

在数模转换电路（D/A Converter Part）中，DMZ42C10S用于DAC芯片供电及保护的方案如下：

在该方案中，DMZ42C10S始终工作在亚阈值状态下（即V_GS始终处于负偏压状态），可以将较高环路电压（如24V）转换为稳定的低电压（如5V）,给DAC芯片及负载电路供电。DMZ42C10S响应速度快，高温特性优异，还可有效抑制电路浪涌，为处于复杂电磁环境中的传感器和变送器提供可靠的过压和过流保护

2. DMZ42C10S用于通用型传感器调理变送芯片的供电及保护方案

通用型传感器调理变送芯片通常集成有外部JFET控制器，搭配外置耗尽型MOSFET进行应用，可以直接从高压电源（或宽电压范围供电电源）处取得稳定的低电压（如5V），来驱动传感器调理变送芯片及其它外围器件，典型应用方案如下图所示：

Ø 典型过压/过流保护方案

1. DMZ42C10S构成简易恒流源实现过压、过流保护的方案

如下图所示，仅使用一颗耗尽型MOSFET和一个限流电阻，即可构成简易恒流源。耗尽型MOSFET DMZ42C10S始终工作在亚阈状态下，其亚阈电压VGS存在确定的电压范围：0＜|V_GS|＜|V_GS(OFF)|，因此当电阻值确定时，该电路可通过的最大电流即被确定，且最大电流I_D(MAX.)近似为：I_D(MAX.)≈|V_GS(OFF)| / R，其中V_GS(OFF)为DMZ42C10S在对应电流（I_D=I_D(MAX.)）时的阈值电压。该电路结构简单，能有效抑制电路浪涌，通过限制电路中的电流大小，为负载电路提供过流保护、过压保护。

2. 示例1：安全栅过流、过压保护方案

在工业环境中，雷击、感性负载切换（如继电器、电机）或电源波动产生电压浪涌（如数十伏的瞬态尖峰）都可能使得安全栅内部电路元件出现击穿损坏或过热损坏，导致输出到危险区域的电压和能量超过安全阈值，因此除了保险丝以外的过压、过流保护设计（被防爆认可的）也尤为关键。如下图所示的安全栅电路方案中，使用DMZ42C10S和限流电阻构成过流模块，可有效实现过流、过压保护功能。

3. 示例2：步进电机驱动控制系统保护方案

随着工业4.0的推进，PLC（可编程逻辑控制器）作为自动化系统的“大脑”，需连接多种设备（如驱动器、传感器）。然而，不同厂商设备的接口电压标准各异（5V/12V/24V），导致PLC与驱动器间的信号传输常需外置转接电路或特制电缆，成本高、布线复杂、占用空间大，严重制约系统灵活性与效率。

利用耗尽型MOSFET恒流控制电路基本原理，在步进电机驱动控制器接口电路设计的适配电路中，仅需一颗DMZ42C10S，配合一颗限流电阻，即可实现5V-24V宽电压输入适配，无需外置电路，电路图如下：

Ø 典型过压保护方案

下图所示为DMZ42C10S的典型过压保护/稳压输出电路方案，通过选择合适的稳压二极管Vz，即可将高电压转换为稳定的低电压。输出电压最大值V_OUT与稳压二极管的稳压值Vz和DMZ42C10S的阈值电压V_GS(OFF)有关，可近似为V_OUT(MAX.)≈Vz+|V_GS(OFF)|，其中V_GS(OFF)为DMZ42C10S在对应电流下的阈值电压。

当输入电压低于箝位阈值V_OUT(MAX.)时(DMZ42C10S工作在线性电阻区)，DMZ42C10S低阻直通，输入电压仅在DMZ42C10S的沟道电阻上有较小压降，当有过压信号输入时，DMZ42C10S会将输出电压箝位至V_OUT(MAX.)，额外高电压会被DMZ42C10S的D-S承担。该电路结构简单，能有效抑制瞬态浪涌，为负载电路提供过压保护。

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