Paralel MOSFET'ler

Okula gittiğimde bazı temel devre tasarımlarımız vardı. Bunun kötü bir fikir olduğunu öğrendim:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Akım neredeyse bu üç sigorta üzerinden eşit olarak akmayacağından. Ancak paralel transistörler ve MOSFET'leri kullanan birden fazla devre gördüm:

^{bu devreyi simüle et}

Akım bunlardan nasıl akıyor? Eşit şekilde akması garanti ediliyor mu? Her birinin 1 A akımla başa çıkabileceği üç MOSFET'im varsa, MOSFET'lerden birini kızartmadan 3 A akım çekebilecek miyim?

MOSFET'ler biraz sıra dışıdır, çünkü birkaçını paralel bağlarsanız yükü oldukça iyi paylaşırlar. Esasen, transistörü açtığınızda, her biri biraz farklı bir direnç ve biraz farklı bir akıma sahip olacaktır. Daha fazla akım taşıyanlar daha fazla ısınır ve dirençlerini arttırır. Bu daha sonra akımı biraz yeniden dağıtır. Anahtarlamanın bu ısıtmanın gerçekleşmesi için yeterince yavaş olması koşuluyla, doğal bir yük dengeleme etkisi sağlar.

Şimdi, doğal yük dengeleme mükemmel değil. Yine de biraz dengesizlikle karşılaşacaksın. Transistörlerin ne kadar uyumlu olduğuna ne kadar bağlı olacaktır. Bir kalıp üzerindeki birkaç transistör ayrı transistörlerden daha iyi olacaktır ve aynı yaştaki, aynı partiden transistörler veya benzer bir test ile eşleştirilen ve eşleştirilen yardımcı transistörler yardımcı olacaktır. Ama çok kaba bir sayı olarak, üç 1A MOSFET ile 2.5A arasında geçiş yapabilmenizi beklerdim. Gerçek bir devrede, önerilerini görmek için üreticinin veri sayfalarına ve uygulama notlarına bakmak akıllıca olacaktır.

Ayrıca, bu devre istediğiniz gibi değildir. Düşük taraf anahtarlama için N tipi MOSFET'leri kullanmak daha iyi olur. Ya da, yüksek taraf anahtarlamaya sadık kalmak istiyorsanız, bazı P tipi MOSFET'ler alın. Anahtar açıkken kapıların yüzmediğinden emin olmak için uygun bir şekilde yerleştirilmiş bir dirence ihtiyacınız olacaktır.

MOSFET'lerin tek cihaz ölçeğinde bile eşit akım dağılımına bağlı olduğunu unutmayın. Kanalın kaynak ve drenaj arasında bir çizgi olarak temsil edildiği teorik modellerin aksine, gerçek cihazlar maksimum akımı artırmak için kanal bölgesini kalıp üzerine dağıtma eğilimindedir:

^{(kanal bölgesi altıgen desen altında dağıtılır. resim buradan alınır )}

Kanalın bazı bölümleri paralel bağlanmış ayrı MOSFET'ler olarak düşünülebilir. Jack B'nin tarif ettiği doğal yük dengeleme etkisi sayesinde kanalın bazı kısımlarındaki akım dağılımı eşittir.

Uluslararası Doğrultucu - Uygulama Notu AN-941 - Paralel Güç MOSFET'leri

"Özet halinde" (vurgu eklendi):

• Parazitik salınım riskini ortadan kaldırmak için ayrı kapı dirençleri kullanın .
• Paralel aygıtların sıkı bir termal bağlantıya sahip olduğundan emin olun .
• Ortak kaynak endüktansını eşitleyin ve çalışma frekansındaki toplam anahtarlama kayıplarını büyük ölçüde etkilemeyen bir değere düşürün.
• Maksimum çalışma akımında kabul edilebilir aşma değerleri veren değerlere kaçak endüktansı azaltın.
• MOSFET'in kapısının, pratik olarak en az empedansla sert (voltaj) bir kaynağa baktığından emin olun.
• Kapı tahrik devrelerindeki zener diyotlar salınımlara neden olabilir. Gerektiğinde, kapı ayırma direncinin / dirençlerinin sürücü tarafına yerleştirilmelidir.
• Kapı tahrik devrelerindeki kapasitörler anahtarlamayı yavaşlatır, böylece cihazlar arasındaki anahtarlama dengesizliğini artırır ve salınımlara neden olabilir.
• Kaçak bileşenler sıkı bir düzen ile en aza indirilir ve bileşenlerin simetrik konumu ve bağlantıların yönlendirilmesi ile eşitlenir.

Neredeyse 3 yıl sonra, bunu şimdi bulan herkesin yararına ... Soru çok iyi yanıtlandı, ancak kapılar doğrudan birbirine bağlanırsa parazit salınımının bir sorun olabileceğini de ekleyeceğim. Genel olarak, kapıları önlemek için basit bir RC ağı göreceksiniz. Böyle.

Değerler oldukça düşük olabilir; tipik olarak 470ohm Rs ve 100pF Cs

Bu soruna bakmanın en kolay yolunun, veri sayfasındaki kaynak direncini boşaltmaya bakmak olduğunu düşünüyorum. En kötü durum, en düşük dirençte bir cihazınız ve geri kalan en yüksek dirençte bir cihazınız olmasıdır. Her bir transistörden ne kadar akım akacağını hesaplamak basit bir paralel direnç problemidir. Sıcaklık değişimini ve cihazdan yaşlanmanın etkilerini açıklamak için kendinize bir koruyucu bant vermek için bir cihaz seçerken unutmayın.