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  • MOS管并聯(lián)與晶體管和MOS管的并聯(lián)理論
    • 發(fā)布時間:2020-11-28 15:07:28
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    MOS管并聯(lián)與晶體管和MOS管的并聯(lián)理論
    晶體管與MOS管并聯(lián)理論:
    (1)、晶體管具有負(fù)的溫度系數(shù),即當(dāng)溫度升高時,導(dǎo)通電阻會變小。
    (2)、MOS管具有正的溫度系數(shù),即當(dāng)溫度升高時,導(dǎo)通電阻會逐漸變大。
    相比于晶體管,MOS管的特性更加適合并聯(lián)電路中的均流,因此當(dāng)電路中電流很大時,一般會采用并聯(lián)MOS管的方法來進(jìn)行分流。采用MOS管進(jìn)行電流的均流時,當(dāng)其中一路電流大于另一路MOS管中的電流時,電流大的MOS管產(chǎn)生的熱量多,從而引起導(dǎo)通電阻的增大,減少流過的電流;MOS管之間根據(jù)電流大小的不同來反復(fù)調(diào)節(jié),最后可實現(xiàn)兩個MOS管之間的電流均衡。
    注:晶體管也可以通過并聯(lián)來實現(xiàn)大電流的流通,但是此時需要通過在基極串接驅(qū)動電阻來解決各個并聯(lián)晶體管之間的電流均衡問題。
    晶體管,MOS管,并聯(lián)
    晶體管(MOS管)并聯(lián)注意事項:
    (1)、各個晶體管(MOS管)的基極(柵極)不能直接相連,要分別串接驅(qū)動電阻進(jìn)行驅(qū)動,以防止振蕩。
    (2)、要控制各個晶體管(MOS管)的開啟時間和關(guān)斷時間保持一致,因為如果不一致,先開啟的管子或后關(guān)斷的管子會因電流過大而擊穿損壞。
    (3)、為了以防萬一,最好在各個晶體管(MOS)管的發(fā)射極(源極)串接均流電阻,當(dāng)然這并非強(qiáng)制選項。
    (4)、各個并聯(lián)的晶體管(MOS管)之間要注意熱耦合,因為電流集中在一方管子的主要原因就是由發(fā)熱引起的。
    晶體管(MOS管)并聯(lián)應(yīng)用:
    (1)、功率開關(guān)MOSFET的集成IC芯片,其內(nèi)部是將大量的小MOS管并聯(lián)連接起來的,這樣每一個MOS管單元中流過的電流很小,防止局部的電流集中(若電流局部集中,則器件就損壞),但是電路總體可以通過較大的電流,非常適合驅(qū)動電機(jī)等重負(fù)載設(shè)備。當(dāng)然多個MOS管并聯(lián)還可以改善高頻特性,這已經(jīng)成為目前功率開關(guān)MOS管的主要結(jié)構(gòu)。
    (2)、電池等供電設(shè)備是移動設(shè)備獲取電力的主要來源之一,但是一般的高功率電池供電電流都非常大(功率使用可以達(dá)到100A),因此僅僅使用單MOS管作為開關(guān)器件還不能滿足大電流的應(yīng)用目的,這時多個MOS管并聯(lián)便能大展身手了。
    (3)、功率放大電路(射極輸出電路)需要驅(qū)動較大功率的負(fù)載設(shè)備,這時單個晶體管(MOS管)的流通電流能力有限,遠(yuǎn)遠(yuǎn)實現(xiàn)不了大功率設(shè)備(100W,1000W等等)的驅(qū)動能力;而采用多管并聯(lián)可以解決這一難題。
    MOS管功率管并聯(lián)需要考慮的要點(diǎn)
    MOS管并聯(lián)方法,為了使并聯(lián)電路中每個MOS管盡可能的均流,在設(shè)計并聯(lián)電路時需要考慮如下要素 :
    1、飽和壓降VDs或?qū)≧DSon:對所有并聯(lián)的MOS管而言 ,導(dǎo)通時其管壓降是相同的,其結(jié)果必然是飽和電壓小的MOS管先流過較大的電流 ,隨著結(jié)溫的升高,管壓降逐漸增大,則流過管壓降大的MOS管的電流又會逐漸增大,從而減輕管壓降小的MOS管的工作壓力。因此,從原理上講,由于N溝道功率型MOS管的飽和壓降VDs或?qū)娮鑂DSon具有正的溫度特性 ,是很適合并聯(lián)的。
    2、開啟電壓VGS(th):在同一驅(qū)動脈沖作用下 ,開啟電壓VGS(th)的不同,會引起MOS管的開通時刻不同,進(jìn)而會引起先開通的MOS管首先流過整個回路的電流,如果此時電流偏大,不加以限制 ,則對MOS管的安全工作 造成威脅;
    3、開通、關(guān)斷延遲時間Td(on)、td(off);開通上升、關(guān)斷下降時間tr、tf:同樣,在同一驅(qū)動脈沖作用下,td(on)、td(off)、tr 、tf的不同 ,也會引起MOS管的開通/關(guān)斷時刻不同,進(jìn)而會引起先開通/后關(guān)斷的MOS 管流過整個回路的電流,如果此時電流偏大,不加以限制,則同樣對MOS 管的安全工作造成威脅。
    4、驅(qū)動極回路的驅(qū)動輸入電阻、等效輸入 電容、等效輸入電感等,均會造成引起MOS管的開通/關(guān)斷時刻不同。
    從上所述 ,可以看出,只要保證無論在開通、關(guān)斷、導(dǎo)通的過程流過MOS管的電流均使MOS管工作在安全工作區(qū)內(nèi),則MOS管的安全工作得到保障。為此,本文提出一種MOS管的并聯(lián)方法,著重于均流方面的研究,可有效的保證MOS管工作在安全工作區(qū)內(nèi),提高并聯(lián)電路的工作可靠性。
    晶體管,MOS管,并聯(lián)
    MOS管的ID-VDS曲線,使用Excel的繪制折線圖功能生成。該曲線清晰展示了有4只mos管的導(dǎo)通電阻小于其余的MOS管,這些MOS管工作時將流過更大的電流,易受損。因此將這四只MOS管換新后,16條ID-VDS曲線近乎完美重合,達(dá)到了并聯(lián)使用要求。
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