MOSFET paralel

Ketika saya pergi ke sekolah kami memiliki beberapa desain sirkuit dasar dan hal-hal seperti itu. Saya belajar bahwa ini adalah ide yang buruk:

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Karena arus hampir pasti tidak mengalir sama rata pada ketiga sekering ini. Tetapi saya telah melihat beberapa rangkaian yang menggunakan transistor paralel dan MOSFET, seperti ini:

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Bagaimana arus mengalir melalui ini? Apakah dijamin mengalir merata? Jika saya memiliki tiga MOSFET yang masing-masing dapat menangani arus 1 A, apakah saya dapat menggambar arus 3 A tanpa menggoreng salah satu MOSFET?

MOSFET agak tidak biasa, karena jika Anda menghubungkan beberapa dari mereka secara paralel, mereka berbagi beban dengan cukup baik. Pada dasarnya, ketika Anda menghidupkan transistor, masing-masing transistor akan memiliki daya tahan yang sedikit berbeda dan arus yang sedikit berbeda. Yang membawa lebih banyak arus akan memanas lebih banyak, dan meningkatkan daya tahannya. Itu kemudian mendistribusikan sedikit arus. Asalkan pergantian cukup lambat untuk pemanasan itu terjadi, itu memberikan efek penyeimbangan beban alami.

Sekarang, keseimbangan beban alami tidak sempurna. Anda masih akan berakhir dengan ketidakseimbangan. Berapa banyak akan tergantung pada seberapa cocok transistor. Beberapa transistor pada satu mati akan lebih baik daripada transistor yang terpisah, dan transistor pada usia yang sama, dari batch yang sama, atau yang telah diuji dan dicocokkan dengan yang serupa akan membantu. Tetapi sebagai angka yang sangat kasar, saya berharap Anda dapat beralih sekitar 2,5A dengan tiga 1A MOSFET. Dalam rangkaian nyata, akan lebih bijaksana untuk melihat lembar data pabrikan dan catatan aplikasi untuk melihat apa yang mereka rekomendasikan.

Juga, rangkaian itu tidak cukup seperti yang Anda inginkan. Anda akan lebih baik menggunakan MOSFET tipe-N untuk switching sisi rendah. Atau, jika Anda ingin tetap menggunakan switching sisi tinggi, dapatkan beberapa MOSFET tipe-P. Anda juga akan memerlukan resistor yang ditempatkan dengan tepat untuk memastikan gerbang tidak mengambang ketika sakelar terbuka.

Perhatikan bahwa MOSFET bergantung pada distribusi arus yang sama bahkan pada skala perangkat tunggal. Tidak seperti model teoritis di mana saluran direpresentasikan sebagai garis antara sumber dan tiriskan, perangkat nyata cenderung mendistribusikan wilayah saluran di atas die untuk meningkatkan arus maksimum:

^{(wilayah saluran didistribusikan di bawah pola heksagonal. gambar diambil dari sini )}

Bagian-bagian saluran dapat dianggap sebagai MOSFET terpisah yang terhubung secara paralel. Distribusi saat ini di bagian-bagian saluran dekat dengan seragam berkat efek penyeimbangan muatan alami @Jack B yang dijelaskan.

Penyearah Internasional - Catatan Aplikasi AN-941 - Paralel Power MOSFETs

"In-ringkasan" mereka (penekanan ditambahkan):

• Gunakan resistor gerbang individu untuk menghilangkan risiko osilasi parasit.
• Pastikan perangkat yang disejajarkan memiliki kopling termal yang ketat .
• Menyamakan induktansi sumber umum dan menguranginya ke nilai yang tidak sangat mempengaruhi total kerugian switching pada frekuensi operasi.
• Mengurangi induktansi menyimpang ke nilai-nilai yang memberikan overshoot yang dapat diterima pada arus operasi maksimum.
• Pastikan gerbang MOSFET mencari sumber yang kaku (voltase) dengan impedansi sesedikit mungkin.
• Dioda zener di sirkuit drive gerbang dapat menyebabkan osilasi. Ketika dibutuhkan, mereka harus ditempatkan pada sisi driver resistor decoupling gerbang.
• Kapasitor dalam sirkuit drive gerbang memperlambat switching, sehingga meningkatkan ketidakseimbangan switching antara perangkat dan dapat menyebabkan osilasi.
• Komponen liar diminimalkan oleh tata letak yang ketat dan disamakan oleh posisi komponen yang simetris dan perutean koneksi.

Hampir 3 tahun kemudian, untuk kepentingan siapa pun yang menemukan ini sekarang ... Pertanyaannya dijawab dengan sangat baik, tetapi saya juga akan menambahkan bahwa osilasi parasit dapat menjadi masalah jika gerbang hanya diikat secara langsung. Secara umum, Anda akan melihat jaring RC sederhana di gerbang untuk mencegahnya. Seperti itu.

Nilai bisa sangat rendah; biasanya 470ohm Rs dan 100pF Cs

Saya pikir cara termudah untuk melihat masalah ini adalah dengan melihat saluran untuk sumber perlawanan pada lembar data. Kasus terburuk adalah ketika Anda memiliki satu perangkat pada resistansi terendah dan sisanya pada resistansi tertinggi. Ini hanyalah masalah resistansi paralel sederhana untuk menghitung berapa banyak arus akan mengalir melalui masing-masing transistor. Hanya perlu diingat, saat memilih perangkat untuk memberi diri Anda beberapa guardband untuk memperhitungkan variasi suhu dan efek penuaan dari perangkat.