MOSFET管并聯(lián)應(yīng)用時(shí)電流分配不均問題探究

1 引言
MOSFET管的導(dǎo)通電阻具有正的溫度特性，可自動(dòng)調(diào)節(jié)電流，因而易于并聯(lián)應(yīng)用。但由于器件自身參數(shù)(柵極電路參數(shù)及漏源極電路參數(shù)不一致)原因，并聯(lián)應(yīng)用功率MOSFET管會(huì)產(chǎn)生電流分配不均的問題，關(guān)于此問題，已有文獻(xiàn)進(jìn)行過分析，這里進(jìn)一步分析 MOSFET管并聯(lián)應(yīng)用時(shí)導(dǎo)通電阻Ron、柵閾電壓UT、跨導(dǎo)Gm等自身參數(shù)及部分電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)電流分配的影響。

2 導(dǎo)通電阻Ron對(duì)靜態(tài)電流分配的影響
這里靜態(tài)是指器件開關(guān)過程已結(jié)束并進(jìn)入穩(wěn)定導(dǎo)通后的工作狀態(tài)。此時(shí)，由于導(dǎo)通電阻Ron具有正的溫度系數(shù)KT，可抑制電流分配不均的程度，但不能根本消除電流分配不均現(xiàn)象。實(shí)踐證明，當(dāng)n只器件并聯(lián)時(shí)，若其中只有1只器件具有較小的導(dǎo)通電阻Ron，這時(shí)靜態(tài)電流不均現(xiàn)象最為嚴(yán)重。設(shè)較小導(dǎo)通電阻為R1，其余器件的導(dǎo)通電阻為R2，并設(shè)其結(jié)溫為Tj=25℃時(shí)的導(dǎo)通電阻分別為 R10和R20，而結(jié)溫Tj≠25℃時(shí)的導(dǎo)通電阻分別為R1T和R2T，則有：

式中，In為MOSFET管的漏極電流，RTj為PN結(jié)到管殼的熱電阻。
若負(fù)載電流為I0，當(dāng)各器件不存在電流分配不均現(xiàn)象時(shí)，各管漏極電流平均值為：

式中為漏極電流的不均勻度為導(dǎo)通電阻的不匹配度；M=I2BR10RTjKT，稱為功率MOSFET管導(dǎo)通電阻的自主補(bǔ)償系數(shù)。
當(dāng)并聯(lián)支路數(shù)n→∞時(shí)，式(6)可簡(jiǎn)化為：

在式(7)、(8)中再分別令M=0和n→∞，則均可得到：
A=B (9)