MOSFET paralleli

Quando andavo a scuola, avevamo un po 'di progettazione dei circuiti di base e cose del genere. Ho imparato che questa era una cattiva idea:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Dal momento che la corrente quasi certamente non fluirà allo stesso modo su queste tre micce. Ma ho visto più circuiti che utilizzano transistor e MOSFET paralleli, in questo modo:

^{simula questo circuito}

Come scorre la corrente attraverso questi? Garantisce un flusso uguale? Se ho tre MOSFET ciascuno in grado di gestire 1 A di corrente, sarò in grado di assorbire 3 A di corrente senza friggere uno dei MOSFET?

I MOSFET sono un po 'insoliti, in quanto se si collegano molti di essi in parallelo, condividono il carico abbastanza bene. In sostanza, quando si accende il transistor, ognuno avrà una resistenza all'accensione leggermente diversa e una corrente leggermente diversa. Quelli che trasportano più corrente si riscaldano di più e aumentano la loro resistenza all'accensione. Ciò quindi ridistribuisce un po 'la corrente. Purché la commutazione sia abbastanza lenta da consentire il riscaldamento, si ottiene un naturale effetto di bilanciamento del carico.

Ora, il bilanciamento del carico naturale non è perfetto. Finirai comunque con uno squilibrio. Quanto dipenderà dalla corrispondenza dei transistor. Molti transistor su un dado saranno meglio dei transistor separati, e saranno utili transistor della stessa età, dello stesso lotto, o che sono stati testati e abbinati con uno simile. Ma come un numero molto approssimativo, mi aspetto che tu sia in grado di passare a circa 2,5 A con tre MOSFET 1A. In un circuito reale, sarebbe saggio guardare i fogli dati del produttore e le note sull'applicazione per vedere cosa raccomandano.

Inoltre, quel circuito non è proprio quello che vuoi. Faresti meglio ad usare i MOSFET di tipo N per la commutazione lato basso. Oppure, se vuoi attaccare con la commutazione high-side, ottieni alcuni MOSFET di tipo P. Sarà inoltre necessario un resistore posizionato in modo appropriato per assicurarsi che le porte non galleggino quando l'interruttore è aperto.

Si noti che i MOSFET si basano su un'equa distribuzione di corrente anche sulla bilancia a dispositivo singolo. A differenza dei modelli teorici in cui il canale è rappresentato come una linea tra sorgente e drain, i dispositivi reali tendono a distribuire la regione del canale sul dado per aumentare la corrente massima:

^{(la regione del canale è distribuita sotto un modello esagonale. l'immagine è presa da qui )}

Parti del canale possono essere pensate come MOSFET separati collegati in parallelo. La distribuzione della corrente in alcune parti del canale è quasi uniforme grazie al naturale effetto di bilanciamento del carico @ Jack descritto.

Raddrizzatore internazionale - Nota applicativa AN-941 - MOSFET di potenza paralleli

Il loro "riassunto" (enfasi aggiunta):

• Utilizzare resistori di gate individuali per eliminare il rischio di oscillazione parassitaria.
• Assicurarsi che i dispositivi in ​​parallelo abbiano un accoppiamento termico stretto .
• Equalizzare l'induttanza di sorgente comune e ridurla a un valore che non influisce notevolmente sulle perdite di commutazione totali alla frequenza di funzionamento.
• Ridurre l'induttanza parassita a valori che generano superamenti accettabili alla massima corrente operativa.
• Assicurarsi che il gate del MOSFET stia esaminando una sorgente rigida (in tensione) con l'impedenza minima possibile.
• I diodi Zener nei circuiti di azionamento del gate possono causare oscillazioni. Se necessario, devono essere posizionati sul lato conducente del / i resistore / i di disaccoppiamento / i del cancello.
• I condensatori nei circuiti di pilotaggio del gate rallentano la commutazione, aumentando così lo squilibrio di commutazione tra i dispositivi e possono causare oscillazioni.
• I componenti randagi sono ridotti al minimo da un layout stretto ed equalizzato dalla posizione simmetrica dei componenti e dall'instradamento delle connessioni.

Quasi 3 anni dopo, a beneficio di chiunque lo trovi ora ... Alla domanda è stata data una risposta molto buona, ma aggiungerei anche che l'oscillazione parassitaria può essere un problema se le porte sono semplicemente legate insieme. Generalmente, vedrai una semplice rete RC alle porte per impedirlo. Così.

I valori possono essere piuttosto bassi; in genere 470ohm Rs e 100pF Cs

Penso che il modo più semplice per esaminare questo problema sia quello di esaminare la resistenza allo scolo alla fonte sulla scheda tecnica. Il caso peggiore è quando si ha un dispositivo al minimo sulla resistenza e il resto alla massima resistenza. È solo un semplice problema di resistenza parallela per calcolare quanta corrente fluirà attraverso ciascun transistor. Tieni solo a mente, quando selezioni un dispositivo per darti un po 'di protezione per tenere conto delle variazioni di temperatura e degli effetti dell'invecchiamento del dispositivo.