通過并聯SiC MOSFET功率器件，可以獲得更高輸出電流，滿足更大功率系統的要求。本章節主要介紹了SiC MOSFET并聯運行實現靜態均流的基本要求和注意事項。

1靜態電流不平衡率

在SiC MOSFET功率器件并聯連接的情況下，電流傾向流向VDS(on)較小的器件，此時的電流不平衡比例稱為靜態電流不平衡率（或穩態電流不平衡率）。電流不平衡率可用如下公式（1）來計算，其中Imax為并聯支路最大電流，Imin為并聯支路最小電流，Itotal為并聯總電流。

2影響靜態電流不平衡率的因素

影響靜態電流不平衡率的主要因素有器件通態壓降VDS(on)、主回路阻抗和溫度。

通態壓降VDS(on)引起的穩態電流（di/dt≈0）不均衡如圖1所示。為了減小這種電流不均衡，并聯器件的VDS(on)應盡可能接近，例如采用同一批次或者特別挑選的器件。

圖1：VDS(on)引起的穩態電流（di/dt≈0）不均衡

以兩個SiC MOSFET器件并聯為例，其rDS(on)分別為r1和r2，那么其導致的靜態電流不平衡率如下式（2）所示：

并聯時VDS(on)1=VDS(on)2，式（2）可變為：

假設通態電阻相差10%，也即r2=1.1r1，通過上式可以算得其靜態電流不平衡率為4.8%。

實際應用中，為了滿足預想的靜態電流不均衡率（比如5%），可以根據式（3）反推其通態電阻差異Δr（或通態壓降差異ΔVDS(on)），然后根據出廠測試報告來挑選適合并聯的器件。

主電路阻抗不僅影響靜態電流均衡，也影響動態電流均衡。主電路不對稱連接如圖2所示，與之相對應的圖3為對稱布局。

圖2：主回路不對稱布局（ID1

圖3：主回路對稱布局（ID1=ID2）

溫度不僅影響靜態電流均衡，也影響動態電流均衡。溫度會影響SiC MOSFET的通態電阻rDS(on)，通態電阻主要包括溝道電阻、JFET電阻和漂移層電阻。溝道電阻具有負溫度特性，而JFET電阻和漂移層電阻具有正溫度特性，器件整體的通態電阻在高于常溫時呈現正溫度特性。隨著SiC MOSFET溫度的升高，通態電阻增大，流過的電流減小。通態電阻的這種正溫度特性會抑制并聯連接的電流不平衡。

3并聯降額

當功率模塊并聯時，可以使用如下公式計算降額率：

其中n為并聯模塊的數量，δ為靜態電流不均衡率。

例如，當一個模塊的額定電流值是600A，3并聯，電流不平衡率δ=15%（在上述公式中δ=0.15），根據公式（4），可以得到降額率為17.4%，降額電流值=3×600A×0.174=313.2A。那么降額后的總電流值如下：3×600-313.2=1486.8A。

當電流不平衡率為15%時，并聯模塊數量和降額率之間的關系如圖4所示：

圖4：并聯模塊數量和降額率之間的關系（電流不平衡率為15%）

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<關于三菱電機>

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