MOSFET paralelos

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Cuando fui a la escuela teníamos un diseño de circuito básico y cosas así. Aprendí que esta era una mala idea:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Dado que la corriente casi seguramente no fluirá por igual sobre estos tres fusibles. Pero he visto varios circuitos que utilizan transistores paralelos y MOSFET, como este:

simular este circuito

¿Cómo fluye la corriente a través de estos? ¿Se garantiza que fluya igualmente? Si tengo tres MOSFET que pueden manejar 1 A de corriente, ¿podré extraer 3 A de corriente sin freír uno de los MOSFET?

    
pregunta BufferOverflow

4 respuestas

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Los MOSFET son un poco inusuales, ya que si conectas varios de ellos en paralelo, comparten la carga bastante bien. Esencialmente, cuando enciendes el transistor, cada uno tendrá una resistencia de encendido ligeramente diferente y una corriente ligeramente diferente. Los que llevan más corriente se calentarán más, y aumentarán su resistencia. Eso luego redistribuye un poco la corriente. Siempre que la conmutación sea lo suficientemente lenta para que se produzca ese calentamiento, se obtiene un efecto de equilibrio de carga natural.

Ahora, el equilibrio de carga natural no es perfecto. Aún terminarás con un poco de desequilibrio. Cuánto dependerá de qué tan bien emparejados estén los transistores. Varios transistores en un dado serán mejores que los transistores separados, y los transistores de la misma edad, del mismo lote, o que hayan sido probados y combinados con uno similar ayudarán. Pero como un número muy aproximado, esperaría que pudieras cambiar aproximadamente 2.5 A con tres MOSFET 1A. En un circuito real, sería aconsejable consultar las hojas de datos del fabricante y las notas de la aplicación para ver qué recomiendan.

Además, ese circuito no es exactamente lo que quieres. Estaría mejor usando los MOSFET de tipo N para la conmutación de lado bajo. O, si desea continuar con el cambio de lado alto, obtenga algunos MOSFET de tipo P. También necesitarás un resistor colocado adecuadamente para asegurarte de que las puertas no estén flotando cuando el interruptor está abierto.

    
respondido por el Jack B
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Tenga en cuenta que los MOSFET se basan en una distribución de la misma corriente incluso en la escala de un solo dispositivo. A diferencia de los modelos teóricos donde el canal se representa como una línea entre la fuente y el drenaje, los dispositivos reales tienden a distribuir la región del canal sobre la matriz para aumentar la corriente máxima:

(laregióndelcanalsedistribuyebajounpatrónhexagonal.laimagensetomade aquí )

Se puede pensar en partes del canal como MOSFET separados conectados en paralelo. La distribución actual en partes del canal es casi uniforme gracias al efecto de equilibrio de carga natural que se describe a @Jack B.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev
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Rectificador internacional - Nota de aplicación AN-941 - MOSFET de potencia en paralelo

Su "En resumen" (énfasis añadido):

  
  • Utilice resistencias de compuerta individuales para eliminar el riesgo de oscilación parasitaria.
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  • Asegúrese de que los dispositivos en paralelo tengan un acoplamiento térmico ajustado .
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  • Ecualice la inductancia de la fuente común y redúzcala a un valor que no tenga un gran impacto en las pérdidas totales de conmutación en la frecuencia de operación.
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  • Reduzca la inductancia parásita a valores que proporcionen sobrepasos aceptables a la corriente máxima de operación.
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  • Asegúrese de que la puerta del MOSFET esté buscando una fuente rígida (de voltaje) con la menor impedancia que sea posible.
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  • Los diodos Zener en los circuitos de control de puerta pueden causar oscilaciones. Cuando sea necesario, deben colocarse en el lado del conductor de la (s) resistencia (s) de desacoplamiento de la puerta.
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  • Los condensadores en los circuitos de control de la puerta reducen la velocidad de la conmutación, lo que aumenta el desequilibrio de conmutación entre los dispositivos y puede causar oscilaciones.
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  • Los componentes perdidos se minimizan mediante un diseño ajustado y se igualan mediante la posición simétrica de los componentes y el enrutamiento de las conexiones.
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respondido por el Nick T
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Creo que la forma más fácil de ver este problema es observar el drenaje a la resistencia de la fuente en la hoja de datos. El peor de los casos es cuando tienes un dispositivo con la resistencia más baja y el resto con la resistencia más alta. Es solo un simple problema de resistencia en paralelo para calcular cuánta corriente fluirá a través de cada transistor. Solo tenga en cuenta que, al seleccionar un dispositivo para obtener una banda de guarda para tener en cuenta la variación de la temperatura y los efectos del envejecimiento del dispositivo.

    
respondido por el E. Gibson

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