Cuando fui a la escuela, teníamos algunos diseños de circuitos básicos y cosas por el estilo. Aprendí que esto era una mala idea:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Dado que es casi seguro que la corriente no fluirá por igual sobre estos tres fusibles. Pero he visto varios circuitos que usan transistores paralelos y MOSFET, como este:
¿Cómo fluye la corriente a través de estos? ¿Está garantizado que fluya por igual? Si tengo tres MOSFET y cada uno puede 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 un poco la corriente. Siempre que la conmutación sea lo suficientemente lenta como para que se produzca el calentamiento, se produce un efecto de equilibrio de carga natural.
Ahora, el equilibrio de carga natural no es perfecto. Todavía terminarás con algún desequilibrio. Cuánto dependerá de qué tan bien emparejados estén los transistores. Varios transistores en un dado serán mejores que 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, espero que pueda cambiar alrededor de 2.5A con tres MOSFET de 1A. En un circuito real, sería prudente consultar 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 del lado bajo. O, si desea seguir con la conmutación de lado alto, obtenga algunos MOSFET de tipo P. También necesitará una resistencia colocada correctamente 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 uniforme incluso en la escala de un solo dispositivo. A diferencia de los modelos teóricos en los que 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:
(La región del canal se distribuye bajo un patrón hexagonal. La imagen se toma de aquí )
Las partes del canal se pueden considerar como MOSFET separados conectados en paralelo. La distribución de corriente en partes del canal es casi uniforme gracias al efecto de balanceo de carga natural que @Jack B describió.
Rectificador internacional - Nota de aplicación AN-941 - MOSFET de potencia en paralelo
Su "resumen" (énfasis añadido):
- Utilice resistencias de puerta individuales para eliminar el riesgo de oscilación parásita.
- Asegúrese de que los dispositivos en paralelo tengan un acoplamiento térmico ajustado .
- Iguale la inductancia de fuente común y redúzcala a un valor que no tenga un gran impacto en las pérdidas de conmutación totales a la frecuencia de operación.
- Reduzca la inductancia parásita a valores que proporcionen sobreimpulsos aceptables a la corriente operativa máxima.
- Asegúrese de que la puerta del MOSFET mire hacia una fuente rígida (voltaje) con la menor impedancia posible.
- Los diodos Zener en los circuitos de activación de puerta pueden causar oscilaciones. Cuando sea necesario, deben colocarse en el lado del conductor de la(s) resistencia(s) de desacoplamiento de la compuerta.
- Los condensadores en los circuitos de activación de compuertas ralentizan la conmutación, lo que aumenta el desequilibrio de conmutación entre dispositivos y puede causar oscilaciones.
- 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.
Casi 3 años después, para el beneficio de cualquiera que encuentre esto ahora... La pregunta fue respondida muy bien, pero también agregaría que la oscilación parásita puede ser un problema si las puertas se unen 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 la resistencia del drenaje a la fuente en la hoja de datos. El peor de los casos 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 en paralelo para calcular cuánta corriente fluirá a través de cada transistor. Solo tenga en cuenta, al seleccionar un dispositivo, tener cierta banda de protección para tener en cuenta la variación de temperatura y los efectos del envejecimiento del dispositivo.
Uno de los consejos dados fue: - Asegúrese de que los dispositivos en paralelo tengan un acoplamiento térmico ajustado. Sin embargo, creo que el equilibrio de carga automático causado por el coeficiente de resistencia de temperatura positivo funcionará mejor sin un acoplamiento térmico apretado. En un convertidor reductor, también puede tener diodos schottky en paralelo. Su coeficiente térmico funciona al revés. Su pérdida de tensión directa disminuirá con el aumento de la temperatura. Entonces, para esos, el acoplamiento térmico apretado es muy importante. ¡De lo contrario, la corriente en el diodo más caliente puede escaparse!
justin
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