MOSFET管并联应用

MOSFET 管并联工作时,需要考虑两个问题:

　　1) 满载时,并联器件完全导通时的静态电流分配是否均衡.

　　2) 通断转换过程中它们的动态电流是否分配均衡.

　　在并联工作的情况下,无论是静态还是动态情况,如果一个 MOSFET 管分担了相对较多的电流,它发热将会更厉害,很容易造成损坏或者造成长期的可靠性隐患.

　　静态电流分配不均衡是由于并联器件的 Rds 不相等引起的. Rds 较低的器件分担了比平均值更大的电流.由于 MOSFET 管的 Rds 具有正的温度系数,所以 MOSFET 管不会发生二次击穿.如果 MOSFET 管内部的一小部分区域吸收了更多的电流,则局部发热会比较厉害,内阻增加,就把部分点六转移到相邻区域,以平衡电流密度.

　　这个特性在一定范围内也适用于并联的 MOSFET 管.但仅仅靠自身的平衡机制并不足以降低较热器件的工作温度.这是因为 Rds 的温度系数并不是很大,需要较大的器件温差来转移较大的不均衡电流.温差如果太大,那么较热器件的温度就很高,可能已经超出正常工作范围甚至允许结温,这是必须避免的情况.

　　这个特性在 MOSFET 管内部效果较好是因为 MOSFET 管内部所有区域的热耦合比较强.而对于并联的情况,各个器件外壳独立而共用散热器,甚至散热器也是独立的,其间的热耦合比较非常弱,因此,这个特性对于均衡工作电流所能做的贡献是有限的.

　　因此,为了使电流能够静态均衡分配,可采取以下措施:

　　1) 对于要并联的 MOSFET 管,严格匹配器件的 Rds .

　　2) 对具有独立外壳的 MOSFET 管并联工作时,应置于同一个散热片上,并且尽量靠近.

　　3 )对于动态均流,并联器件的跨导曲线必须重合.如果所有并联工作的器件栅极在同一时刻具有相同的电压,但跨导不重合,那么无论导通还是关断,各个器件都会承担不同的电流.

　　4 )此外,电路的对称设计对平衡动态电流也很重要,从栅极驱动器的共同输出点到栅极端子的引线长度应该相等,从 MOSFET 管源极端子到共同结点的引线长度也应该相等.