MOSFET并联使用可提高输出电流性能，由于MOSFET以高频率开关，其电气特性的差异和电路寄生电感可能会导致出现瞬时电压峰值，以及并联MOSFET之间的电流分配不平衡，电流不平衡可能导致功率损耗过大并损坏器件。

 

MOSFET并联使用时，最重要的是避免电流集中（包括在开关转换期间），并确保在所有可能的负载条件下，流向所有MOSFET的电流保持平衡且均匀，应特别注意两个方面问题：一是避免因器件特性不匹配导致的电流不平衡；二是避免并联使用时的寄生振荡。

 

MOSFET并联使用时产生的振荡是由各个器件的动作时序的差别触发引起的振荡，布线的不平衡或MOSFET自身离散性引起ON和OFF的时序差别时，电流偏向某个MOSFET，布线寄生电感中发生的感应电压与旁边的MOSFET不同引起电位差，电位差产生的能量在MOSFET的寄生电容中来回往复，出现振荡的现象。

 

因漏源电压振荡导致的栅极电压振荡

 

开关期间MOSFET的漏极和源极中会发生浪涌电压VSURGE,主要因为关断期间的dｉ/dｔ和漏极及引线中的寄生电感。

 

VSURGE=LD(寄生电感)*dｉ/dｔ

 

VSURGE,导致的振荡电压通过MOSFET的漏极电容CGD传输到栅极，与栅极线路中的寄生电感L形成谐振电路。大电流、高频高速MOSFET的内部栅极电阻极小。在无外部栅极电阻器的情况下，谐振电路的品质因数会很大，如果发生谐振，谐振电路会在MOSFET的栅极和源极中产生振荡电压，发生寄生振荡。

 

图1：MOS管并联使用寄生参数等效模型

 

除非并联MOSFET的瞬态开关电流在关断期间平衡良好，否则电流会不均匀地分配到之后关断的MOSFET。电流在漏极和源极中产生很大的电压浪涌（振荡），而电压浪涌又传递到栅极，导致栅极和源极中产生振荡电压，如振荡电压过大，会导致发生栅源过电压故障、开通故障和振荡故障。

 

当最快的MOSFET关断时，其漏极电压上升，漏极电压的上升通过栅漏电容CGD传递到另一个MOSFET的栅极，导致MOSFET发生意外翻转，造成寄生振荡。

 

并联MOSFET的寄生振荡原因分析

 

一般来说，并联MOSFET比单个MOSFET更易发生寄生振荡，并联MOSFET电路寄生振荡的等效电路模型如下图所示，LD1、LD2是漏极线路的寄生电感，LS1、LS2是源极线路的寄生电感，L1和L2是栅极线路的寄生电感，CDS1、CDS2、CGS1、CGS2、CGD1、CGD2是MOSFET本体的寄生电容。

 

图2：MOS管并联使用寄生参数等效模型

 

并联MOSFET Q1和Q2的电感值和电容值相等（CDS1=CDS2、CGS1=CGS2、CGD1=CGD2、LD1=LD2、LS1=LS2、L1=L2），那么当Q1和Q2在线性区发生寄生振荡时，二者以反相运行，在这种情况下，振荡电压在寄生振荡频率下被视为0，可将其视为虚拟接地。    

 

在寄生振荡频率下可以认为A与B处于短路状态，意味着寄生振荡的发生与漏源负载、续流二极管、电源、共用栅极电阻器和栅极驱动电路无关。并联MOSFET形成了具有高品质因数的谐振电路，由于具有高增益的反馈环路，谐振电路极易发生振荡。

 

作为寄生振荡环路的等效电路，简化后的电路模型如图3，通常LD和LS之间的关系是：

 

LD＜＜LS，L1和LS之间的关系是：LD＜＜L1，在振荡频率下，LS和CDS发生并联谐振，L1和CGD发生并联谐振，CGS电容与L1电感形成串联谐振。

 

 

图3：MOS管并联使用寄生参数等效模型（半边电路等效）

 

来源：Internet

关键词： MOSFET