WST2078 N+P 双通道 MOSFET 在蓝牙耳机中的技术适配
一、器件定位
WST2078 在 2.9 mm×2.8 mm SOT-23-6L 封装中集成一只 20 V/3.8 A N 沟道 MOSFET 和一只 -20 V/-4.5 A P 沟道 MOSFET,RDS(ON) 分别为 45 mΩ 与 65 mΩ(4.5 V 驱动),总栅电荷 7.8 nC / 9.5 nC,适用于蓝牙耳机内部 1–5 V 母线、峰值电流 ≤3 A 的功率路径及音频功放电源管理。
二、关键特性与蓝牙耳机场景映射
低导通电阻
• N 45 mΩ / P 65 mΩ 在 0.5–2 A 耳机功放或充电路径中压降 <100 mV,减少电池能量浪费与温升。低栅电荷与快开关
• N 7.8 nC、P 9.5 nC,允许蓝牙 SoC 直接 GPIO 驱动;Td(on)+Tr < 30 ns,适合 500 kHz–1 MHz 级 D 类音频功放或升压转换器,降低 EMI。低阈值与高驱动裕度
• VGS(th) 0.7 V/-0.5 V(典型),1.8 V 逻辑即可导通,匹配耳机 1.8 V/3.3 V 控制电平。雪崩与瞬态能力
• 脉冲电流 20 A/-13 A,可吸收耳机开关机瞬间或耳机插拔浪涌;工作结温 -55 °C~150 °C,满足耳机体积内无风扇环境。封装与热阻
• RθJA 125 °C/W(1 in² 铜箔),厚度 <1 mm,可直接贴装于耳机主板或 FPC;底部散热焊盘减少局部热点。
三、蓝牙耳机中的应用场景
(一)电池保护/负载开关
将 P 沟道置于电池正极实现高边负载开关,N 沟道作低边反向截止;45 mΩ/65 mΩ 导通电阻在 1 A 充电电流下仅损耗 45–65 mW,延长续航。
(二)D 类音频功放电源控制
N 沟道作降压同步整流低边,P 沟道作高边,支持 5 V→1.8 V/1 A 供电;快反向恢复(trr 8.5 ns/20 ns)降低音频开关噪声。
(三)USB-C 5 V 输入路径
P 沟道反接保护 + N 沟道过流切断组合,20 A/-13 A 脉冲能力可承受插拔浪涌;单封装减少耳机内部 0201 元件数量。
(四)升压 LED/触控背光驱动
N 沟道作升压开关,P 沟道作同步整流,1 MHz 开关频率下损耗 <1 %,亮度调节线性度高。
四、设计注意事项
PCB:底部焊盘需与 ≥0.5 in² 铜箔连接,保持 RθJA < 125 °C/W。
驱动:1.8 V GPIO 可直接驱动,若需更快边沿可在栅极并 5–10 Ω 电阻。
电流限制:连续电流建议 ≤2.5 A(N)、≤2 A(P),确保结温 <110 °C。
保护:栅-源间加 8 V TVS,防止插拔 ESD 或 USB 5 V 过冲。
验证:需进行 500 次充放电循环与 85 °C 老化测试,确认封装可靠性。
五、结论
WST2078 以 20 V 级 4 A 级双通道 MOSFET、45 mΩ/65 mΩ 低 RDS(ON) 与 7–10 nC 低栅电荷,在蓝牙耳机中可完成电池保护、音频功放电源、USB 路径管理及小型升压驱动,兼顾空间、效率与热性能。