開(kāi)關(guān),、電阻器和MOSFET的并聯(lián)連接的目的是劃分所涉及的功率并創(chuàng)建可以承受更大功率的設(shè)備,。它們可以并聯(lián)以增加輸出電流的容量。因?yàn)樗鼈儾皇軣嵊绊懖环€(wěn)定性,，并聯(lián)連接通常比其他更過(guò)時(shí)的組件更簡(jiǎn)單，更不重要,。碳化硅MOSFET也可以與其他同類器件并聯(lián)使用,。多個(gè)單元之間的簡(jiǎn)單并聯(lián)在正常條件下工作良好，但在與溫度,、電流和工作頻率相關(guān)的異常事件中,，操作條件可能變得至關(guān)重要。因此,，必須采取一定的預(yù)防措施來(lái)創(chuàng)建防故障電路,，以便它們能夠充分利用功率器件并聯(lián)所提供的優(yōu)勢(shì)。

　　要記住的幾件事

　　在實(shí)踐中,，功率器件的并聯(lián)當(dāng)它們具有相同的電氣特性和相同的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為時(shí),，這是可能的,。但實(shí)際上，這不可能發(fā)生,，因?yàn)楦鞣N標(biāo)本之間總是存在一些差異,。在一些應(yīng)用中，MOSFET 在靜態(tài)狀態(tài)下工作,，并充當(dāng)電子開(kāi)關(guān),，用于“緩慢”打開(kāi)和關(guān)閉。但大多數(shù)應(yīng)用都涉及高頻下的連續(xù)開(kāi)關(guān)操作,。即使是相同型號(hào)的多個(gè) MOSFET 之間電氣特性的微?。ㄉ踔潦请y以察覺(jué)的）差異也會(huì)觸發(fā)瞬時(shí)電壓尖峰和電流分布的普遍不平衡。這個(gè)問(wèn)題可能導(dǎo)致高功率損失,，電路高熱和電子元件損壞,。設(shè)計(jì)人員必須研究電路，以便在所有工作條件下,，傳輸中的電流在所有相同性質(zhì)的功率設(shè)備上都非常平衡且均勻,。切換設(shè)備時(shí)，建議避免電流集中在某些電子元件上,。事實(shí)上,，這可能會(huì)在電子開(kāi)關(guān)的操作中引起不必要的振蕩過(guò)程和不平衡。一般來(lái)說(shuō),，非理想并聯(lián)導(dǎo)致的問(wèn)題和原因可能如下：

　　· 設(shè)備參數(shù)不對(duì)應(yīng)

　　· 通態(tài)電阻失配 （R DS（on） ）

　　· 柵源電壓失配 （V GS ）

　　· 柵極驅(qū)動(dòng)器不匹配

　　· 電源電路不匹配

　　通態(tài)電阻

　　R?DS（on）是 MOSFET 的基本參數(shù)之一,。它會(huì)影響許多操作因素，例如組件耗散,、傳輸中的最大電流,、系統(tǒng)效率和傳導(dǎo)損耗。如果 MOSFET 關(guān)閉,，則漏源電壓很高,，沒(méi)有電流流過(guò)。另一方面,，當(dāng)它處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí),，漏源電壓下降到幾百毫伏。SiC MOSFET的 R DS（on）參數(shù)對(duì)溫度非常敏感,，因此在設(shè)計(jì)具有并聯(lián)器件的電路時(shí)必須小心,。它的內(nèi)部構(gòu)造決定了一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)和一個(gè)正溫度系數(shù)，因此可能會(huì)出現(xiàn)電流不平衡,。該圖證實(shí),，根據(jù) SiC MOSFET 的結(jié)溫，溝道電阻會(huì)發(fā)生變化。許多設(shè)備示例的簡(jiǎn)單并行化可能會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,，因?yàn)橐粋€(gè)組件可能比另一個(gè)組件傳遞更多的電流,。因此，有必要將所有 MOSFET 的熱量均等地散發(fā)出去,。

　　各種不平衡

　　當(dāng) MOSFET 打開(kāi)時(shí),，一個(gè)小電流通過(guò)并聯(lián)的電子開(kāi)關(guān)，與它們的激活電阻成反比,。顯然,，電阻最低的設(shè)備傳輸更多的電流,。幸運(yùn)的是,，SiC MOSFET 具有正溫度補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)，因此電路中會(huì)出現(xiàn)更自然的平衡,，從而將組件的熱破壞降至最低,。另一方面，包含在 MOSFET 中的二極管表現(xiàn)不同,，并且隨著電流的通過(guò),，溫度會(huì)通過(guò)減少傳輸中的電流而升高。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)電流不平衡,，尤其是在電源開(kāi)啟和關(guān)閉期間,。

　　不需要的振蕩

　　振蕩是改變?cè)O(shè)備正確功能的高頻信號(hào)。事實(shí)上,，MOSFET 的特殊構(gòu)造構(gòu)成了一個(gè)諧振電路,，配備了一個(gè)電容 （C） 和一個(gè)電感 （L）。這兩種元素顯然都是寄生成分,。如果沒(méi)有外部柵極電阻器,，諧振電路將具有非常高的 Q 因子。如果發(fā)生諧振,，則在“柵極”和“源極”端子之間會(huì)產(chǎn)生重要的振蕩信號(hào),，從而產(chǎn)生與“漏極”和“源極”端子之間的相等振蕩相對(duì)應(yīng)的寄生和不需要的振蕩。過(guò)高的振蕩電壓可能導(dǎo)致誤點(diǎn)火或 MOSFET 工作中斷,。但是,，一般而言，SiC MOSFET 的并聯(lián)連接不會(huì)產(chǎn)生很高的振蕩風(fēng)險(xiǎn),，因此采取必要的預(yù)防措施,，

　　解決方案

　　如今，有許多公司通過(guò)并聯(lián)多個(gè) MOSFET 來(lái)生產(chǎn) SiC 功率模塊,，當(dāng)然,，也采取了一些預(yù)防措施。有些制造商獲得了非常強(qiáng)大的組件，因?yàn)樵谶@種類型的連接中,，增加了耗散功率,，最重要的是，R DS（on）參數(shù)減小,，就像電阻并聯(lián)時(shí)發(fā)生的一樣,。一般來(lái)說(shuō)，SiC MOSFET無(wú)需特殊措施即可并聯(lián),，因?yàn)楫?dāng)它們過(guò)熱時(shí),，它們會(huì)提高內(nèi)部電阻，盡管各個(gè)組件存在固有差異,，但負(fù)載分布相當(dāng)均勻,。明顯的缺點(diǎn)之一是“柵極”容量的增加，這會(huì)導(dǎo)致 SiC MOSFET 的開(kāi)啟時(shí)間增加,。在這些情況下,，柵極電流必須顯著增加，具體取決于并聯(lián)連接的器件數(shù)量,。在高頻率下,，這個(gè)事實(shí)可能變得不可接受。對(duì)于較舊的功率元件（例如 IGBT）,，設(shè)計(jì)人員必須克服不斷的挑戰(zhàn)（平衡,、出色的驅(qū)動(dòng)器等），以在功率器件之間建立良好的并聯(lián)連接,。使用 SiC MOSFET 時(shí),，此類挑戰(zhàn)可能會(huì)增加，因?yàn)樗婕暗拈_(kāi)關(guān)頻率要高得多,。元件并聯(lián)的主要目的是實(shí)現(xiàn)更高的額定電流,。設(shè)計(jì)人員還需要研究 PCB 布局。它們應(yīng)具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)以分散產(chǎn)生的熱量并大大降低寄生電感,。因此,，這些解決方案提供了 SiC MOSFET 的正確并聯(lián)連接，以增加傳輸電流和功率水平,。但是,，有一些注意事項(xiàng)需要遵循：它們應(yīng)具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)以分散產(chǎn)生的熱量并大大降低寄生電感。因此,，這些解決方案提供了 SiC MOSFET 的正確并聯(lián)連接,，以增加傳輸電流和功率水平。但是,，有一些注意事項(xiàng)需要遵循：它們應(yīng)具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)以分散產(chǎn)生的熱量并大大降低寄生電感,。因此，這些解決方案提供了 SiC MOSFET 的正確并聯(lián)連接，以增加傳輸電流和功率水平,。但是,，有一些注意事項(xiàng)需要遵循：

　　· 閾值電壓可能出現(xiàn)電流不平衡

　　· 由于不對(duì)稱寄生電感可能出現(xiàn)電流不平衡

　　· 可能的波動(dòng)

　　如今，企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了高度的制造完美性,，制造出幾乎完全相同的 SiC MOSFET 組件,，幾乎不會(huì)出現(xiàn)不平衡的情況。然而,，具有較低閾值的器件具有較高的瞬態(tài),，因此具有較高的開(kāi)關(guān)和傳導(dǎo)損耗，具有較高的總功率損耗,。一般來(lái)說(shuō),，如果負(fù)載上流過(guò)的電流大于每個(gè)要使用的器件的標(biāo)稱值，則可以安全地并聯(lián)兩個(gè)器件,，將流過(guò)每個(gè)開(kāi)關(guān)的電流減半,。圖 2 顯示了一種解決方案,，該解決方案采用一個(gè)外部柵極電阻器,，每個(gè) MOSFET 一個(gè)，以減少各種器件之間切換的變化,。采用外部柵極電阻并不是奇跡,，不平衡可能仍然存在。在某些情況下,，由于兩個(gè) MOSFET 之間存在 RLC 諧振電路,，GS也可能發(fā)生振蕩。

　　結(jié)論

　　SiC MOSFET 的特點(diǎn)是具有正溫度系數(shù),。它在共享靜態(tài)電流時(shí)用作負(fù)反饋,。如果設(shè)備消耗更多電流，它就會(huì)升溫,，從而增加其 R DS（on）,。這樣，傳輸中的電流就減少了,，也降低了熱不平衡的程度,。此外，它們顯示出開(kāi)關(guān)損耗隨溫度的微小增加,。最后,，SiC MOSFET 的跨導(dǎo)曲線更柔和，柵極電壓的微小變化對(duì)電流的影響更小,，便于在多個(gè)器件之間動(dòng)態(tài)共享電流,。

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