병렬 MOSFET

학교에 갔을 때 기본적인 회로 설계와 그와 같은 것들이있었습니다. 나는 이것이 나쁜 생각이라는 것을 배웠다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

전류가이 세 퓨즈에 거의 동일하게 흐르지 않기 때문입니다. 그러나 다음과 같이 병렬 트랜지스터와 MOSFET을 사용하는 여러 회로를 보았습니다.

^{이 회로를 시뮬레이션}

전류는 어떻게 이것을 통과합니까? 똑같이 흐르도록 보장됩니까? 각각 1A의 전류를 처리 할 수있는 3 개의 MOSFET이있는 경우 MOSFET 중 하나를 튀기지 않고 3A의 전류를 끌어낼 수 있습니까?

MOSFET을 여러 개 병렬로 연결하면 부하를 매우 잘 공유한다는 점에서 약간 특이합니다. 본질적으로 트랜지스터를 켤 때 각각의 트랜지스터는 약간 다른 온 저항과 약간 다른 전류를 갖습니다. 더 많은 전류를 전달하는 장치는 더 많이 가열되어 저항을 증가시킵니다. 그런 다음 현재를 약간 재분배합니다. 가열이 발생할 수있을 정도로 스위칭 속도가 느리면 자연스럽게로드 밸런싱 효과가 나타납니다.

이제 자연스러운로드 밸런싱이 완벽하지 않습니다. 여전히 불균형으로 끝납니다. 트랜지스터의 매칭 정도에 따라 달라집니다. 하나의 다이에있는 여러 개의 트랜지스터가 별도의 트랜지스터보다 낫고, 동일한 배치에서 같은 나이의 트랜지스터 나 유사한 트랜지스터와 테스트되고 일치하는 것이 도움이 될 것입니다. 그러나 매우 대략적인 숫자로서, 3 개의 1A MOSFET으로 약 2.5A를 전환 할 수있을 것으로 기대합니다. 실제 회로에서는 제조업체의 데이터 시트 및 애플리케이션 노트를보고 권장 사항을 확인하는 것이 좋습니다.

또한 그 회로는 당신이 원하는 것이 아닙니다. 로우 사이드 스위칭에 N 형 MOSFET을 사용하는 것이 좋습니다. 또는 하이 사이드 스위칭을 고수하려면 P 형 MOSFET을 사용하십시오. 또한 스위치가 열려있을 때 게이트가 플로팅되지 않도록 적절하게 배치 된 저항이 필요합니다.

MOSFET은 단일 디바이스 스케일에서도 동일한 전류 분배에 의존합니다. 채널이 소스와 드레인 사이의 선으로 표시되는 이론적 모델과 달리 실제 디바이스는 최대 전류를 증가시키기 위해 채널 영역을 다이에 분배하는 경향이 있습니다.

^{(채널 영역은 육각형 패턴으로 분배됩니다. 사진은 여기 것입니다 )}

채널의 일부는 병렬로 연결된 별도의 MOSFET로 생각할 수 있습니다. @Jack B의 자연적인로드 밸런싱 효과 덕분에 채널 일부의 전류 분배는 균일 한 수준에 가깝습니다.

국제 정류기-애플리케이션 노트 AN-941- 병렬 전력 MOSFET

그들의 "요약"(강조 추가) :

• 기생 발진의 위험을 제거하기 위해 개별 게이트 저항 을 사용하십시오 .
• 병렬 장치에 열전대 가 단단히 연결 되어 있는지 확인하십시오 .
• 공통 소스 인덕턴스를 동일하게 유지하고 작동 주파수에서 총 스위칭 손실에 큰 영향을 미치지 않는 값으로 줄입니다.
• 스트레이 인덕턴스를 최대 작동 전류에서 허용 가능한 오버 슈트를 제공하는 값으로 줄입니다.
• MOSFET의 게이트가 실질적으로 임피던스가 거의없는 강성 (전압) 소스를 조사하고 있는지 확인하십시오.
• 게이트 구동 회로의 제너 다이오드는 발진을 일으킬 수 있습니다. 필요한 경우 게이트 디커플링 저항의 드라이버쪽에 배치해야합니다.
• 게이트 구동 회로의 커패시터는 스위칭 속도를 느리게하여 장치 간의 스위칭 불균형을 증가시켜 발진을 일으킬 수 있습니다.
• 스트레이 구성 요소는 타이트한 레이아웃으로 최소화되고 구성 요소의 대칭 위치 및 연결 경로에 의해 동일화됩니다.

거의 3 년 후, 지금이 사실을 발견 한 사람의 이익을 위해 ...이 질문에 대한 답변은 매우 훌륭했지만, 게이트가 서로 직접 연결되어 있으면 기생 진동이 문제가 될 수 있다고 덧붙입니다. 일반적으로 게이트에는 간단한 RC 네트가있어이를 방지 할 수 있습니다. 그렇게

값은 매우 낮을 수 있습니다. 일반적으로 470ohm Rs 및 100pF Cs

이 문제를 보는 가장 쉬운 방법은 데이터 시트의 소스 저항 드레인을 보는 것입니다. 최악의 경우는 저항이 가장 낮은 장치 하나와 저항이 가장 높은 장치 하나를 사용하는 경우입니다. 각 트랜지스터를 통해 흐르는 전류량을 계산하는 것은 단순한 병렬 저항 문제입니다. 장치를 선택할 때 온도 변화와 장치의 노화 영향을 설명하기 위해 보호 대역을 제공하십시오.