如今，出行生态系统不断地给汽车设计带来新的挑战，特别是在电子解决方案的尺寸、安全性和可靠性方面提出新的要求。此外，随着汽车电控制单元 (ECU) 增加互联和云计算功能，必须开发新的解决方案来应对这些技术挑战。
高端车辆使用多达数百个ECU，这要求电源管理必须更高效，汽车电池和负载点之间的电源路径更安全，以减少电子器件失效情况发生。用电子保险(eFuse)代替传统保险丝，可以提高电气安全性。传统保险丝在导体过载时就会过热熔化，而电子保险则是控制输出电压，限制输出电流，为负载提供正确的电压和电流；在失效持续出现时，最终断开负载连接。大电流用电环境在处理高能放电方面提出了严格的要求，因此，需要鲁棒性和可靠性俱佳的功率开关管。
大电流功率开关管
大电流功率开关管是一个串联到主电源轨并由逻辑电路控制的低电阻MOSFET晶体管，集成了各种保护、诊断和检测功能。在大功率汽车电源系统中，通过背靠背连接的 MOSFET开关管，可以保证保险盒对电流双向控制，为电源路径提供强大的保护（图 1）。
图 1. 双向大电流功率开关保护配置。
电阻器 (RLIM)实时检测电源轨电流，eFuse电子保险调整 MOSFET的栅源电压(VGS)，将电流限制在目标值，保持电流恒定。如果发生强过流或短路，控制器就会断开负载，保护电源。
在负载开通时，eFuse按照预设值提高输出电压，确保涌流保持在安全范围内，从而保护负载和电源。这种情况对功率 MOSFET提出了严格的要求，它们必须经受住ECU 输入端的大容量电容器阵列的软充电阶段线性模式的恒定电流。
当负载断开时，与连接主电池和终端应用负载的线束相关的寄生杂散电感释放能量，功率 MOSFET处于电压应力状态。
总之，功率 MOSFET 必须满足以下要求(表 1)：
表1.对功率MOSFET的要求。
意法半导体新推出的STPOWER STripFET F8 MOSFET技术完全符合 AEC Q101 标准，体现了所有的设计重大改进之处，确保开关管具有高能效和高鲁棒性，从而实现安全可靠的开关性能。
STL325N4LF8AG 是一款 40V MOSFET，采用 PowerFLAT 5x6 无引线封装，静态导通电阻(RDS(on))不足一毫欧，小于0.75mΩ，因此，导通损耗非常低。
MOSFET选型关键参数
对于12V 铅酸电池供电的传统汽车负载，功率开关必须承受 ECU要求的高达 160 A 至 200 A 的连续电流，以实现 1kW 范围内的功率输出。
1. 开通状态
除了大电流之外，功率 MOSFET 还必须耐受 ECU 输入端的大容量电容器阵列的预充电阶段软点火所需的恒定电流，使ECU 输入引脚上的电压上升平滑，从而避免任何高压振荡和电流尖峰。
可以用图 2 所示的基准电路图测试开关管在软充电阶段的鲁棒性。
图 2. 软充电鲁棒性验证基准电路。
该电路可以用恒定电流对负载电容 (CLOAD)充电：通过调节 V1 和 VDD 电压值，可以使电流保持恒定，从而为 CLOAD 设置特定的充电时间。 测试电容是94mF堆栈电容 ，负载和电源电压为 15V。
对于 STL325N4LF8AG，考虑了两种不同的测量设置情况：
案例1：一个开关管，电流为1.7A，持续700ms；
案例 2：两个并联的开关管，每个开关的电流为 29A，持续 6ms。
图 3 是案例1的线性模式操作的测量波形，图4是案例2的线性模式操作的测量波形。
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