มอสเฟตขนาน

เมื่อฉันไปโรงเรียนเรามีการออกแบบวงจรพื้นฐานและสิ่งต่างๆเช่นนั้น ฉันได้เรียนรู้ว่านี่เป็นความคิดที่ไม่ดี:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าแทบจะไม่ไหลอย่างต่อเนื่องในสามฟิวส์ แต่ฉันได้เห็นหลายวงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบขนานและ MOSFET เช่นนี้

^{จำลองวงจรนี้}

กระแสไหลผ่านสิ่งเหล่านี้ได้อย่างไร มันรับประกันการไหลอย่างเท่าเทียมกันหรือไม่? หากฉันมี MOSFET สามตัวที่แต่ละตัวสามารถจัดการกระแส 1 A ได้ฉันจะสามารถดึงกระแส 3 A โดยไม่ต้องทอด MOSFET ตัวใดตัวหนึ่งได้หรือไม่

MOSFET นั้นผิดปกติเล็กน้อยซึ่งถ้าคุณเชื่อมต่อพวกมันหลายตัวพร้อมกันพวกมันจะแบ่งโหลดค่อนข้างดี โดยพื้นฐานแล้วเมื่อคุณเปิดทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะมีความต้านทานและกระแสที่แตกต่างกันเล็กน้อย สิ่งที่มีกระแสไฟฟ้ามากกว่าจะทำให้ความร้อนเพิ่มขึ้นและเพิ่มความต้านทานต่อ จากนั้นก็แจกจ่ายกระแสอีกเล็กน้อย หากการสลับช้าพอที่จะให้ความร้อนเกิดขึ้นมันจะให้เอฟเฟกต์การทรงตัวตามธรรมชาติ

ตอนนี้การสมดุลภาระตามธรรมชาติไม่สมบูรณ์แบบ คุณจะยังคงจบลงด้วยความไม่สมดุลบางอย่าง จะขึ้นอยู่กับว่าทรานซิสเตอร์มีขนาดเท่าไร ทรานซิสเตอร์หลายตัวในแม่พิมพ์เดียวจะดีกว่าทรานซิสเตอร์ที่แยกจากกันและทรานซิสเตอร์ที่มีอายุเท่ากันจากชุดเดียวกันหรือได้รับการทดสอบและจับคู่กับชิ้นส่วนที่คล้ายกันจะช่วยได้ แต่ในฐานะที่เป็นตัวเลขคร่าวๆฉันคาดว่าคุณจะสามารถสลับประมาณ 2.5A ด้วย 1A MOSFET สามตัว ในวงจรจริงมันจะเป็นการดีที่จะดูเอกสารข้อมูลทางเทคนิคและหมายเหตุการใช้งานของผู้ผลิตเพื่อดูสิ่งที่พวกเขาแนะนำ

นอกจากนี้วงจรนั้นก็ไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการ คุณน่าจะดีกว่าการใช้ MOSFET ชนิด N สำหรับการสลับด้านต่ำ หรือถ้าคุณต้องการที่จะยึดติดกับการสับเปลี่ยนด้านสูงให้รับมอสเฟตชนิด P บางตัว คุณจะต้องมีตัวต้านทานที่วางไว้อย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าประตูไม่ลอยเมื่อสวิตช์เปิด

โปรดทราบว่า MOSFETs นั้นขึ้นอยู่กับการกระจายปัจจุบันเท่ากันแม้ในระดับอุปกรณ์เดียว ซึ่งแตกต่างจากแบบจำลองทางทฤษฎีที่ช่องสัญญาณแสดงเป็นเส้นแบ่งระหว่างแหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำอุปกรณ์จริงมักจะกระจายพื้นที่ของช่องเหนือตัวตายเพื่อเพิ่มกระแสสูงสุด:

^{(ภูมิภาคของช่องทางการกระจายอยู่ภายใต้รูปแบบหกเหลี่ยมภาพจากที่นี่ )}

บางส่วนของช่องสามารถแยก MOSFETs เชื่อมต่อกันได้ การกระจายกระแสในส่วนต่าง ๆ ของช่องใกล้เคียงกันอย่างสม่ำเสมอด้วยเอฟเฟกต์สมดุลภาระแบบธรรมชาติ @Jack B

International Rectifier - บันทึกการใช้งาน AN-941 - MOSFETs กำลังงานแบบขนาน

"In-summary" (เน้นการเพิ่ม):

• ใช้ ตัวต้านทานประตูแต่ละตัวเพื่อลดความเสี่ยงของการเกิดกาฝาก
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์แบบขนานมี การแต่งงานกันความร้อนแน่น
• ทำให้การเหนี่ยวนำแหล่งกำเนิดเท่ากันและลดลงเป็นค่าที่ไม่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการสูญเสียการสลับโดยรวมที่ความถี่ของการทำงาน
• ลดค่าการเหนี่ยวนำจรจัดให้เป็นค่าที่ให้การระเบิดเกินที่ยอมรับได้ที่กระแสไฟสูงสุด
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเกตของ MOSFET มองหาแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่มีอิมพีแดนซ์เพียงเล็กน้อยเท่าที่ใช้งานได้จริง
• ซีเนอร์ไดโอดในวงจรไดรฟ์เกตอาจทำให้เกิดการแกว่ง เมื่อจำเป็นพวกเขาควรวางไว้ที่ด้านคนขับของตัวต้านทานการแยกเกตเกต
• ตัวเก็บประจุในวงจรไดรฟ์เกตช้าลงสลับซึ่งจะเป็นการเพิ่มการเปลี่ยนไม่สมดุลระหว่างอุปกรณ์และอาจทำให้เกิดการสั่น
• ส่วนประกอบที่ผิดพลาดจะถูกย่อให้เล็กสุดโดยเลย์เอาต์ที่แน่นหนาและปรับให้เท่ากันโดยตำแหน่งสมมาตรของส่วนประกอบและการจัดเส้นทางการเชื่อมต่อ

เกือบ 3 ปีต่อมาเพื่อประโยชน์ของใครก็ตามที่พบสิ่งนี้ในตอนนี้ ... คำถามนี้ได้รับคำตอบที่ดีมาก แต่ฉันก็อยากจะเพิ่มความผันผวนของกาฝากซึ่งอาจเป็นปัญหาหากประตูถูกผูกเข้าด้วยกันโดยตรง โดยทั่วไปแล้วคุณจะเห็นตาข่าย RC อย่างง่ายที่ประตูเพื่อป้องกันมัน ชอบมาก ๆ

ค่าอาจต่ำมาก โดยทั่วไปคือ 470ohm Rs และ 100pF Cs

ฉันคิดว่าวิธีที่ง่ายที่สุดในการดูปัญหานี้คือดูที่การต้านทานต่อแหล่งข้อมูลในแผ่นข้อมูล กรณีที่แย่ที่สุดคือเมื่อคุณมีอุปกรณ์หนึ่งตัวที่ระดับความต้านทานต่ำสุดและส่วนที่เหลือจะมีความต้านทานสูงสุด มันเป็นเพียงปัญหาความต้านทานแบบขนานอย่างง่าย ๆ ในการคำนวณว่ากระแสจะไหลผ่านแต่ละทรานซิสเตอร์มากแค่ไหน เพียงจำไว้ว่าเมื่อเลือกอุปกรณ์ที่จะให้ตัวป้องกันบางอย่างเพื่อพิจารณาความแปรปรวนของอุณหภูมิและผลกระทบของอายุจากอุปกรณ์