mos管并聯(lián)均流技術(shù)

　　mos管是金屬（metal）—氧化物（oxide）—半導(dǎo)體（semiconductor）場(chǎng)效應(yīng)晶體管，或者稱是金屬—絕緣體（insulator）—半導(dǎo)體。MOS管的source和drain是可以對(duì)調(diào)的，他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下，這個(gè)兩個(gè)區(qū)是一樣的，即使兩端對(duì)調(diào)也不會(huì)影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對(duì)稱的。

　　定義

　　雙極型晶體管把輸入端電流的微小變化放大后，在輸出端輸出#FormatImgID_0#N溝道m(xù)os管符號(hào)一個(gè)大的電流變化。雙極型晶體管的增益就定義為輸出輸入電流之比（beta）。另一種晶體管，叫做場(chǎng)效應(yīng)管（FET），把輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化為輸出電流的變化。FET的增益等于它的transconductance， 定義為輸出電流的變化和輸入電壓變化之比。市面上常有的一般為N溝道和P溝道，詳情參考右側(cè)圖片（N溝道耗盡型MOS管）。而P溝道常見(jiàn)的為低壓mos管。

　　場(chǎng)效應(yīng)管通過(guò)投影#FormatImgID_1#P溝道m(xù)os管符號(hào)一個(gè)電場(chǎng)在一個(gè)絕緣層上來(lái)影響流過(guò)晶體管的電流。事實(shí)上沒(méi)有電流流過(guò)這個(gè)絕緣體，所以FET管的GATE電流非常小。最普通的FET用一薄層二氧化硅來(lái)作為GATE極下的絕緣體。這種晶體管稱為金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）晶體管，或，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）。因?yàn)镸OS管更小更省電，所以他們已經(jīng)在很多應(yīng)用場(chǎng)合取代了雙極型晶體管。

　　MOS管并聯(lián)均流技術(shù)分析

　　普通的功率MOSFET因?yàn)閮?nèi)阻低、耐壓高、電流大、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)易等優(yōu)良特性而得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)單個(gè)MOSFET的電流或耗散功率不滿足設(shè)計(jì)的需求時(shí)就遇到了并聯(lián)mos管的問(wèn)題。并聯(lián)mos管的兩大問(wèn)題，其一就是mos管的選型，其二就是mos管參數(shù)的篩選。

　　首先我們測(cè)試從某網(wǎng)店購(gòu)買(mǎi)的IRF4905型PMOS管。從圖中可見(jiàn)此PMOS管的字符與常見(jiàn)的IR公司器件有較大差異，遂使用DF-80A型二極管正向壓降測(cè)試儀對(duì)此mos管進(jìn)行實(shí)際的ID-VDS曲線測(cè)試。先從官網(wǎng)下載IRF4905的ID-VDS曲線，可見(jiàn)當(dāng)Vgs為-6.5V時(shí)，Id約在90A時(shí)恒流。

　　用二極管測(cè)試儀DF-80A連接待測(cè)MOS管，測(cè)試儀輸出正極接IRF4905的S極，測(cè)試儀的負(fù)極接IRF4905的D極，用線性穩(wěn)壓電源加電位器接到IRF4905的G極，調(diào)節(jié)電位器，使Vgs=-6.5V。

　　實(shí)際測(cè)試：ID掃描范圍：0-100A，測(cè)試脈寬300微秒。可得到一個(gè)奇怪的測(cè)試曲線，與數(shù)據(jù)手冊(cè)中的曲線并不一致，在85A附近類似恒流趨勢(shì)，但是隨后曲線發(fā)生轉(zhuǎn)折，變成了近似恒壓曲線。敲開(kāi)該mos管發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部晶片僅芝麻粒大小。

　　從手冊(cè)上可得該P(yáng)MOS管的電流可達(dá)74A，顯然此批料為假貨。如果購(gòu)料后沒(méi)經(jīng)過(guò)測(cè)試即上機(jī)，幾乎必然出現(xiàn)炸管事故。

　　我們?cè)購(gòu)谋镜?a target="_blank">電子市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)一管IRF4905。再次用DF-80A型二極管正向特性測(cè)試儀測(cè)量ID-VDS曲線。參數(shù)同上：ID掃描范圍：0-100A，300us脈沖寬度。測(cè)量結(jié)果如下：該曲線與數(shù)據(jù)手冊(cè)的描述相符。

　　進(jìn)一步解剖結(jié)果顯示，該P(yáng)MOS管晶片面積大，且金屬部分呈紫銅色，與假芯片MOS管形成了鮮明對(duì)比。而且使用DF-80A型二極管正向壓降測(cè)試儀測(cè)試時(shí)，ID電流均是脈沖形式，平均功率很低，所以待測(cè)MOS管均不明顯發(fā)熱，保護(hù)器件不受損。

　　選定了MOS管的供應(yīng)商后將挑選參數(shù)盡量一致的MOS管。我們用16只IRF4905管并聯(lián)做并聯(lián)分流，這些MOS管源極并聯(lián)，柵極通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)連接，漏極懸空待測(cè)。測(cè)試方法同上。利用該軟件的Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，可以很方便的比較每個(gè)MOS管的特性曲線。

　　圖為16只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(shí)將流過(guò)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。