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场效应管并行改进当前处理能力

关键的外卖

  • 主要电气规范,定义一个MOSFET是它的漏极电流(ID)和排水和源之间的最大电压(VDS)。

  • 如果mosfet并联彼此完全相同的组合可以被视为一个单独的组件。

  • 当前的不平衡和寄生振荡所面临的两个关键问题最mosfet的并行组合。

mosfet并联

mosfet并联在航空航天和汽车工业很常见

航空航天工业的电力电子工程师,我从事过多个电源转换器。大多数这些电源转换器是将电池能量转换为交流电源的逆变器所需的大小和频率。SiC mosfet并联被用于实现一个逆变器的开关。场效应管的并联逆变器处理更多的电流,增加了热稳定性好的系统。mosfet并联在航空航天和汽车工业很常见。在本文中,我们将讨论mosfet并联的基础知识。

场效应管的主要电气性能参数

场效应管广泛应用在今天的大功率电力电子开关器件转换器。它们可以作为单一的开关或模块。在MOSFET模块中,有不同的配置,如半桥、h桥,或六块,这是专门为高频设计应用程序。

主要电气规范,定义一个MOSFET是它的漏极电流(ID)和排水和源之间的最大电压(VDS)。当选择一个MOSFET,设计师必须确保电压和当前的开关在给定的应用程序都小于其额定的值。

场效应管的主要电气性能参数、VDS公司和ID,在案件指定温度,通常标记为Tc。应用程序操作温度可能不同于温度,MOSFET规范,重要的是在这个温度。电压下降,电流,电阻,MOSFET的功耗随温度和知道这些值在操作温度有助于设计师选择合适的设备。

选择场效应管

MOSFET的开态电阻中扮演一个重要的角色在设备选择。对于一个给定的应用程序中,使用状态阻力(RDS(上))的MOSFET在所需的操作温度下得到的归一化开态电阻与温度图。功耗(Ptot)的MOSFET在同一温度测量功耗和温度图的数据表。额定电流所需的设备工作温度可以通过替换计算RDS(上)和Ptot基本动力方程。

对于一个给定的操作温度,MOSFET的选择是基于应用程序是否电流小于额定电流计算温度。如果少,可以选择MOSFET。如果电流超过额定电流的应用程序,那么就会引起过热结和损坏开关。在大多数情况下,发生的是我们找不到一个合适的MOSFET模块或设备的电气和热需求相匹配的应用程序。在这种情况下,选择是平行场效电晶体改善他们目前的处理能力和功耗随着温度上升。

让我们找出mosfet并联处理更多负载相比,单场效电晶体。

mosfet并联

一般来说,单场效应管无法满足当前要求非常高水平的电源转换器。为了满足高功率的电流要求应用程序,可以连接多个mosfet并联。场效应管连接并行处理更多的电流,可以使用一个门电路输出驱动。例如,通过替换一个MOSFET并联有两个场效应管,同时由一门信号,电流容量可以大约翻了一番。如果平行场效电晶体是完全相同的,然后在打开他们分享当前同样。

如果mosfet并联彼此完全相同,然后组合可以被视为一个单独的组件。有效使用状态阻力RDS(上)这样的平行场效电晶体是大幅减少,因此相关的功率损耗的组合。功耗降低,MOSFET的结温下仍然限制。并行提高连接MOSFET的热稳定性,即使并行分支的总电流大于单个设备额定电流。

然而,找到两个完全相同的场效应管是不可能的。mosfet并联之间的参数不匹配导致关键问题。电流不平衡和寄生振荡所面临的两个关键问题最平行场效应管的组合。

不平等的当前并行共享由mosfet

mosfet并联连接的概念,每个设备处理的均匀流电流通过它,没有电流集中在动态和稳态传导设备。然而,有条件,打破目前的mosfet并联之间共享。

当有参数不匹配,说RDS的差异(上),最低的MOSFET开态电阻有最高的电流。然而,当前的不平衡补偿由于RDS的正温度系数()。设备携带更多的电流,它加热速度比其他并行mosfet和增加其使用状态阻力值。当前使用状态阻力减小的徒步旅行穿过它,最终平衡电流和功耗平行场效电晶体。

然而,这并非如此当mosfet进行反方向通过体内二极管。体二极管的正向电压随温度上升,使电流流动。随着时间的推移,目前的不平衡,导致热失控的增加,破坏mosfet并联。

不对称电路布线会加重加热由于mosfet并联电流不平衡。一个对称的场效应管的布局和模拟仿真可以帮助减轻这些问题与一个场效应晶体管或场效应管开关转换器并联。

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