功率器件(如開關、電阻和MOSFET)的并聯連接旨在分擔功率，使設備能夠承受更大的功率。它們可以并聯連接，以增加輸出電流的容量。由于不受熱不穩定性的影響，并聯連接通常比其他較老的組件更簡單且不那么關鍵，碳化硅MOSFET也可以與其他同類設備并聯使用。

在正常情況下，多個單元的簡單并聯連接運行良好，但在與溫度、電流和工作頻率相關的特殊情況下，工作條件可能變得關鍵。因此，必須遵循某些預防措施，以創建防故障電路，從而充分利用功率器件并聯連接所帶來的優勢。

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實際上，當功率器件具有相同的電氣特性和相同的靜態和動態行為時，可以進行并聯連接。但實際上，這種情況不可能發生，因為不同樣本之間總存在一些差異。在某些應用中，MOSFET在靜態狀態下工作，作為“慢速”開關的電子開關。但大多數應用涉及高頻率的連續開關操作。

在多個MOSFET之間，即使是細微(甚至是難以察覺)的電氣特性差異，也可能觸發瞬時電壓尖峰和電流分布的不平衡。這種問題可能導致高功率損失、線路過熱以及電子元件損壞。設計人員必須研究電路，以確保在所有工作條件下，所有相同性質的功率器件上的電流保持平衡和一致。切換設備時，建議避免電流集中在某些電子元件上。

實際上，這可能導致不希望的振蕩過程和電子開關操作的不平衡。一般來說，由非理想并聯連接引起的問題和原因可能如下：

設備參數不匹配

導通電阻(RDS(on))不匹配

柵源電壓(VGS)不匹配

柵極驅動器不匹配

電源電路不匹配

導通電阻

RDS(on)是MOSFET的基本參數之一。它影響許多操作因素，如元件耗散、最大傳輸電流、系統效率和導通損耗。如果MOSFET關閉，則漏源電壓高且沒有電流流動。相反，當處于激活狀態時，漏源電壓下降到幾百毫伏。SiC MOSFET的RDS(on)參數對溫度非常敏感，因此在設計并聯設備的電路時必須小心(見圖1的曲線圖)。

其內部結構決定了負溫度系數和正溫度系數，因此可能出現電流不平衡。曲線圖確認，根據SiC MOSFET的結溫，通道電阻會發生變化。簡單的多設備并聯可能會產生問題，因為一個元件可能比另一個元件傳輸更多的電流。因此，有必要均勻地散熱所有MOSFET。

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當MOSFET打開時，少量電流通過并聯的電子開關，電流與其激活電阻成反比。顯然，電阻最低的設備傳輸更多的電流。幸運的是，SiC MOSFET具有正溫度補償，因此電路中自然平衡發生，最大限度地減少組件的熱破壞。

然而，MOSFET內部的二極管表現不同，隨著電流通過，溫度升高會減少傳輸中的電流。電流不平衡可能在轉換期間發生，特別是在開關時。

振蕩是改變設備正常運行的高頻信號。MOSFET的特殊結構實際上構成了一個諧振電路，具有電容(C)和電感(L)。這兩種元件顯然是寄生元件。如果沒有外部柵極電阻，諧振電路將具有非常高的Q值。如果發生諧振，在柵極和源極端子之間會產生重要的振蕩信號，導致漏極和源極端子之間產生寄生和不希望的振蕩。

過度的振蕩電壓可能導致MOSFET誤啟動或操作中斷。然而，通常情況下，SiC MOSFET的并聯連接不會涉及高風險的振蕩，因此只要采取必要的預防措施，電路就可以正常運行。

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如今，許多公司通過并聯連接多個MOSFET來生產SiC功率模塊，當然也采用了一些預防措施。有些制造商通過這種類型的連接獲得非常強大的元件，因為在這種連接中，耗散功率是累加的，特別是RDS(on)參數降低，就像電阻并聯連接時一樣。

一般來說，SiC MOSFET可以在不采取特殊措施的情況下并聯，因為當它們過熱時，它們會增加其內部電阻，從而相對均勻地分配負載。盡管單個元件固有的差異之一顯然的缺點是“柵極”電容的增加，這會導致SiC MOSFET開啟時間的增加。在這些情況下，柵極電流必須顯著增加，這取決于并聯連接的設備數量。

在高頻下，這種情況可能變得不可接受。對于舊的功率元件(例如IGBT)，設計人員必須克服不斷的挑戰(平衡、大驅動器等)，以創建功率器件之間的良好并聯連接。使用SiC MOSFET時，這些挑戰可能會增加，因為涉及的開關頻率更高。元件并聯化的主要目的是實現更高的電流額定值。

設計人員還需要研究PCB布局。它們應具有對稱結構，以分散產生的熱量并大幅減少寄生電感。因此，解決方案包括正確的SiC MOSFET并聯連接，以增加傳輸電流和功率水平。但是，有一些注意事項需要遵循：

門檻電壓可能導致電流不平衡

不對稱寄生電感可能導致電流不平衡

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如今，器件制造公司已經達到了高水平的制造完美度，生產出幾乎相同的SiC MOSFET元件失衡發生的可能性很小。然而，門檻較低的設備具有較高的瞬態，因此更高的開關和導通損耗，總功率損耗更高。

一般來說，如果負載上的電流大于要使用的每個設備的額定值，則可以安全地將兩個設備并聯連接，以將每個開關上的電流減半。

圖2顯示了一種解決方案，該解決方案采用外部柵極電阻，每個MOSFET一個，以減少各設備之間的開關變化。采用外部柵極電阻并不是奇跡，失衡可能仍然存在。在某些情況下，在這種配置中，由于兩個MOSFET之間的RLC諧振電路的存在，VGS也可能振蕩。

SiC MOSFET具有正溫度系數。當共享靜態電流時，它起到負反饋的作用。如果一個設備吸引更多的電流，它會升溫，也會增加其RDS(on)。這樣，傳輸的電流減少，也降低了熱不平衡的水平。此外，它們在溫度下切換損失的增加非常小。

最后，SiC MOSFET的跨導曲線較為平緩，柵極電壓的小變化對電流的影響較小，從而有利于多個設備之間電流的動態共享。