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01
現(xiàn)在做電源產(chǎn)品,功率密度越做越高,就像手機(jī)一樣,體積沒(méi)變大,功能卻越來(lái)越強(qiáng)。有時(shí)候單個(gè)器件確實(shí)扛不住太大的電流,這時(shí)候并聯(lián)就成了很自然的選擇。多個(gè)器件一起分擔(dān)電流,既能降低導(dǎo)通損耗,又能控制溫升,整體效率自然就上去了。

不過(guò)這里要提醒一句,并聯(lián)可不是簡(jiǎn)單地把幾個(gè)管子接在一起就行。最大的挑戰(zhàn)就是均流問(wèn)題。大家可以想象一下,幾個(gè)人一起抬東西,要是有人出力多有人出力少,那個(gè)最賣力的肯定先累垮。器件并聯(lián)也是同樣的道理,如果幾個(gè)管子開(kāi)關(guān)不同步,有的早開(kāi)有的晚關(guān),損耗就會(huì)集中到某一個(gè)器件上,時(shí)間一長(zhǎng)就可能熱失控。
02

王工點(diǎn)評(píng):“RDS(on)這個(gè)特性算是管子并聯(lián)的安全帶,不容易出現(xiàn)熱跑脫。”


王工提醒:“GaN玩的是高頻,Layout的一些細(xì)節(jié)要特別注意。”




王工補(bǔ)充:“在實(shí)際調(diào)試中,我們發(fā)現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)端加個(gè)小電阻(比如10~20Ω)靠近Gate,能有效抑制振鈴,效果很明顯。”有經(jīng)驗(yàn)的朋友可能已經(jīng)用過(guò)了,還沒(méi)試過(guò)的下次可以試試看。
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03
雖然大小功率并聯(lián)的基本原理相通,但大功率應(yīng)用有一些需要特別關(guān)注的地方。
兩份文檔都從共源電感、功率回路、驅(qū)動(dòng)回路這幾個(gè)核心要點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行闡述,這里就不贅述了,但大功率應(yīng)用對(duì)細(xì)節(jié)的要求更加苛刻。


文檔里有個(gè)亮點(diǎn):預(yù)留匯流條位置。
王工對(duì)此非常認(rèn)同:“在大電流應(yīng)用里,可能銅皮過(guò)電流能力不夠。預(yù)先在并聯(lián)器件之間留出開(kāi)窗,后期需要時(shí)可以加焊或者焊上銅條,這是提升均流能力、實(shí)現(xiàn)熱均衡的神器,成本低效果還好,特別適合大功率場(chǎng)景。”
文檔中分享了一個(gè)前級(jí)PFC用兩顆INN650TA030AH并聯(lián)的3kW電源案例。測(cè)試結(jié)果顯示,兩顆管子的殼溫非常接近,這說(shuō)明均流效果相當(dāng)理想。

文檔從實(shí)戰(zhàn)角度分析:“這個(gè)案例成功的關(guān)鍵,就在于它嚴(yán)格遵循了上面說(shuō)的Layout原則。你看它的PCB圖,功率回路對(duì)稱緊湊,驅(qū)動(dòng)路徑清晰一致。大功率設(shè)計(jì),有時(shí)候不是方案多新奇,而是把這些基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)執(zhí)行到位,系統(tǒng)自然就穩(wěn)定了。”


在實(shí)際項(xiàng)目中,我們經(jīng)常面臨無(wú)法實(shí)現(xiàn)完美對(duì)稱的情況。這時(shí)候就需要有所取舍。王工認(rèn)為優(yōu)先級(jí)應(yīng)該是這樣的:
首先,共源電感的對(duì)稱性最重要,因?yàn)橹苯佑绊戦_(kāi)關(guān)同步性;
其次,功率回路的優(yōu)化,關(guān)系到系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性;
最后,柵極回路的一致性,雖然也重要,但影響相對(duì)較小。
04
在調(diào)試階段,建議大家使用熱像儀來(lái)觀察并聯(lián)器件的溫度分布。這是最直觀、最有效的均流效果評(píng)估方法。先從小電流開(kāi)始測(cè)試,慢慢加載,同時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)器件的溫升情況。如果發(fā)現(xiàn)溫度不均勻,就要回頭檢查L(zhǎng)ayout對(duì)稱性或驅(qū)動(dòng)參數(shù)配置。
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