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mos管大电流,高速开关功率mosfet连接方法,秒懂!

信息来源:本站 日期:2017-11-08 

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大电流mos管

由于功率MOSFET热稳定性好,故比双极型晶体管并联连接简单。可是并联连接MOSFET用于高速开关则末必简单,从现象看并联连接会发生以下两个问题:

1) 电流会集中某一个器件中。

2 ) 寄生振荡。

大电流mos管大电流mos管


并联连接方面的问题

参数

Lo:栅、导线电感

LD:漏、导线电感

LS:源、导线电感

Cmi:密勒电容

CGS:栅、源间电源

ra:栅、电阻(多晶硅)

(1)电流会集到某一个器件中

这是由于并联连接的器件中的某一个器件早于或迟于其它器件导通或断开而引起的。导通、断开的时刻差异是由于器件间的阈值电压和正向传输导纳等参数的差别而引起。图1表明把具有不同VGS(th)和 g.f .s 的功率MOSFET并联衔接时发生电流不平衡的一个比如。

驱动级的输出阻抗大的时候,电流不平衡的发生时刻由功率MOSFET的输入电容Ciss而决议。另外,并联连接的全部器件导通之后,流到各器件的电流与Rds(on)成反比 。

( 2 ) 寄生振荡

如把功率MOSFET的栅极直接并联衔接,就常常发生寄生振荡。如图2所示,经过各个器件的漏、栅间电容( 密勒电容 )和栅极引线电感构成谐振电路 。关于这个谐振电路的Q,也即电抗器 ( L 、C ) 对电阻之比 (Q = i∞/ R ) 非常大,简单发生寄生振荡。

从以下两个方面采取办法 :

1)器材的挑选

2)装置上的考虑

·并联连接及办法

( 1) 把功率MOSFET用作开关器件时,无须过于慎重考虑,由于功率MOSFET的最大脉冲电流允许为直流额定值的 3-4倍,只需极力缩小驱动级的输出阻抗就行.把功率MOSFET用在线性电路时,只挑选同一批产品是不行的 ,与双极型晶体管一样外加源电阻使之平衡是很有必要的.

大电流mos管

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( 2 )装置办法

选用低电感布线是当然的,但在并联连接中仅用铜板是不行的 ,由于因公共阻扰发生的 电压使栅、源间电压不能平衡,为了防止这点,并联连接的各个器件应是彻底持平的布线,应如图3那样用对称的布线 ,但因装置上的约束,不行能用对称布钱时,这时同轴的(多股绞合线、带状线 ) 布线也是很有用的。如图4那样,经过薄的绝缘膜把铜板制成的漏和源的布线。

分别做成多层结构,则由于布线发生电感的一起也发生电容 ,而构成图5的等效电路。由电感发生的电压经过电容传输使各个器材的栅  、源间电压则变得持平。由于功率MOSFET的导通电阻和耐压有以下的联系,即Rds(on)∞BVds2 .4-2.7所以在总芯片面积持平的情况下,如把几个低压MOSFET串联连接 ,比1个高耐压MOSFET的导通电阻低。图1表明串联连接个数和导通电阻下降率之间的联系。从此图中能够看出 ,用串联衔接比提高每个功率MOSFET的耐压更有优越性 。可是,随着串联连接MOSFET 的个数的添加,驱动电路变得复杂,从成本和装置上考虑 ,2-5个MOSFET的串联衔接较为适宜。


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