隨著汽車電子化程度不斷提高，轉向系統對高效功率器件的需求日益增長。微碩WINSOK推出的N溝道Trench MOS管WSF3089，以30 V/72 A大電流、4.5 mΩ超低導通電阻和TO-252-2L緊湊封裝，為EPS（電動助力轉向）電機驅動、電源管理及故障保護提供一站式解決方案，助力轉向系統向更安全、更智能、更小型化演進。

一、市場與技術雙輪驅動

1. 政策加碼：2025國內新能源乘用車滲透率有望破50%，EPS裝車率已近100%，對高可靠功率器件需求激增。

2. 功能升級：線控轉向（SbW）、車道保持、自動泊車等ADAS功能普及，要求MOS管在更高開關頻率、更大瞬態電流下依舊穩定。

3. 安全紅線：ISO 26262 ASIL-D對失效率提出嚴苛指標，器件必須扛住重復雪崩、高溫高濕及瞬間負載短路。

二、WSF3089關鍵特性

• 超低RDS(on)：VGS=10 V僅4.5 mΩ，顯著降低導通損耗，減小散熱片體積。

• 強脈沖能力：200 A脈沖電流，輕松應對EPS電機啟動瞬間3~5倍額定電流。

• 雪崩耐量：單脈沖80 mJ、100% EAS測試，可在繼電器斷開、電源反接等異常工況下吸收能量，保護柵極驅動IC。

• 高速開關：Qg=35 nC、Td(on)=11 ns、Td(off)=37 ns，適配>100 kHz PWM，降低紋波電流，提升電機控制精度。

• 寬溫-55℃~150℃，RθJC=2.5 ℃/W，配合2 oz銅箔FR4即可在85℃環境溫度下持續輸出50 W。

• 綠色工藝：符合RoHS，無鹵素，滿足主機廠VOC及ELV回收法規。

三、WSF3089在轉向系統的三大應用

1. 電機全橋驅動
   在永磁同步電機或直流無刷電機H橋中，兩顆WSF3089做低邊開關，兩顆做高邊同步整流。低RDS(on)將導通損耗降低30%，結溫較傳統7 mΩ器件下降約15℃，延長MOSFET與電機壽命；高di/dt耐受力配合柵極電荷優化，使PWM邊緣更陡峭，轉矩波動減小，方向盤手感更細膩。

2. 電源與熱插拔管理
   12 V電池電壓瞬跌可至6 V，Jump-Start峰值高達24 V。WSF3089以30 V BVDSS留出充足裕量，可在輸入側做理想二極管/熱插拔控制，替代傳統繼電器，實現<1 ms過流切斷，避免觸點燒蝕；同時反向恢復電荷僅2.5 nC，降低高頻振鈴，提升EMC通過率。

3. 失效保護與能量回收
   當EPS ECU檢測到短路、過溫或失速時，需瞬間旁路電機反電動勢。WSF3089的雪崩能力可直接吸收電感能量，無需額外TVS；在冗余電源架構中，器件亦可用作電子熔絲(eFuse)，與軟件診斷聯動，實現ASIL-D所需的故障隔離和跛行回家。

四、案例實測

• 電機負載：12 V系統，額定25 A，峰值75 A/500 μs

• 開關頻率：16 kHz

• 環境溫度：85℃

• 結果：WSF3089外殼溫升38℃，較6 mΩ競品降低11℃；效率提升2.1%，整車WLTC工況下百公里節油約0.08 L；傳導EMI在150 kHz~30 MHz余量>6 dBμV，輕松通過CISPR 25 Class 5。

五、設計要點

• 柵極驅動：建議VGS=10 V，驅動源阻抗≤3 Ω，避免米勒平臺振蕩。

• 并聯均流：雙管并聯時，柵極各串1 Ω+反并二極管，確保動態均流。

• 散熱鋪銅：TO-252-2L焊盤背面開窗≥100 mm2，頂層加6×6 mm銅片，RθJA可由62 ℃/W降至35 ℃/W。

• 雪崩冗余：若電感能量>50 mJ，可在漏極并10 μF陶瓷+10 Ω電阻吸收剩余電荷，進一步提升安全裕量。

六、結語
從EPS到線控轉向，功率器件是汽車安全鏈條上最關鍵的一環。WSF3089憑借大電流、低損耗、高雪崩耐量和車規級可靠性，為轉向系統提供"小封裝、大能量"的理想選擇。隨著自動駕駛等級提升，微碩WINSOK將持續推出更高耐壓、更低RDS(on)的MOS管家族，與Tier-1及主機廠共同守護每一次安全轉向。