MOSFET paralelos

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 con CircuitLab}

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

^{simular este circuito}

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

Los MOSFET son un poco inusuales, ya que si conecta varios de ellos en paralelo, comparten la carga bastante bien. Esencialmente, cuando enciende 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 la corriente un poco. Siempre que la conmutación sea lo suficientemente lenta como para que se produzca ese calentamiento, proporciona un efecto natural de equilibrio de carga.

Ahora, el equilibrio de carga natural no es perfecto. Aún terminarás con algún desequilibrio. Cuánto dependerá de qué tan bien coincidan 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 han sido probados y combinados con uno similar ayudarán. Pero como un número muy aproximado, espero que pueda cambiar aproximadamente 2.5A con tres MOSFET de 1A. En un circuito real, sería aconsejable mirar las hojas de datos del fabricante y las notas de aplicación para ver qué recomiendan.

Además, ese circuito no es exactamente lo que quieres. Sería mejor usar los MOSFET de tipo N para la conmutación de lado bajo. O, si desea seguir con la conmutación de lado alto, obtenga algunos MOSFET de tipo P. También necesitará una resistencia colocada adecuadamente para asegurarse de que las puertas no estén flotando cuando el interruptor esté abierto.

Tenga en cuenta que los MOSFET se basan en una distribución de corriente igual 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 el dado para aumentar la corriente máxima:

^{(la región del canal se distribuye bajo un patrón hexagonal. la imagen se toma desde aquí )}

Las partes del canal pueden considerarse como MOSFET separados conectados en paralelo. La distribución actual en partes del canal es casi uniforme gracias al efecto de equilibrio de carga natural descrito por @Jack B.

Rectificador internacional - Nota de aplicación AN-941 - MOSFET de potencia en paralelo

Su "En resumen" (énfasis agregado):

• Use resistencias de compuerta individuales para eliminar el riesgo de oscilación parasitaria.
• Asegúrese de que los dispositivos en paralelo tengan un acoplamiento térmico ajustado .
• Ecualice la inductancia de fuente común y reduzca a un valor que no afecte en gran medida las pérdidas de conmutación totales a la frecuencia de operación.
• Reduzca la inductancia parásita a valores que proporcionen sobreimpulsos aceptables a la corriente de funcionamiento máxima.
• Asegúrese de que la puerta del MOSFET esté mirando hacia una fuente rígida (voltaje) con tan poca impedancia como sea práctico.
• Los diodos Zener en los circuitos de control de compuerta pueden causar oscilaciones. Cuando sea necesario, deben colocarse en el lado del conductor de las resistencias de desacoplamiento de la puerta.
• Los condensadores en los circuitos de control de compuerta ralentizan la conmutación, lo que aumenta el desequilibrio de conmutación entre dispositivos y puede causar oscilaciones.
• Los componentes extraviados se minimizan mediante un diseño ajustado y se igualan mediante la posición simétrica de los componentes y el enrutamiento de las conexiones.

Casi 3 años después, para beneficio de cualquiera que encuentre esto ahora ... La pregunta fue respondida muy bien, pero también agregaría que la oscilación parasitaria puede ser un problema si las puertas están unidas directamente. En general, verá una simple red RC en las puertas para evitarlo. Al igual que.

Los valores pueden ser bastante bajos; típicamente 470ohm Rs y 100pF Cs

Creo que la forma más fácil de ver este problema es mirar el drenaje para generar resistencia en la hoja de datos. El peor caso es cuando tiene un dispositivo con la resistencia más baja y el resto con la resistencia más alta. Es solo un simple problema de resistencia paralela calcular cuánta corriente fluirá a través de cada transistor. Solo tenga en cuenta, al seleccionar un dispositivo para darse un poco de banda de seguridad para tener en cuenta la variación de temperatura y los efectos del envejecimiento del dispositivo.