通過并聯(lián)SiC MOSFET功率器件，可以獲得更高輸出電流，滿足更大功率系統(tǒng)的要求。本章節(jié)主要介紹了SiC MOSFET并聯(lián)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)靜態(tài)均流的基本要求和注意事項(xiàng)。

1靜態(tài)電流不平衡率

在SiC MOSFET功率器件并聯(lián)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(tài)電流不平衡率（或穩(wěn)態(tài)電流不平衡率）。電流不平衡率可用如下公式（1）來計(jì)算，其中Imax為并聯(lián)支路最大電流，Imin為并聯(lián)支路最小電流，Itotal為并聯(lián)總電流。

2影響靜態(tài)電流不平衡率的因素

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

通態(tài)壓降VDS(on)引起的穩(wěn)態(tài)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(lián)器件的VDS(on)應(yīng)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(wěn)態(tài)電流（di/dt≈0）不均衡

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

并聯(lián)時VDS(on)1=VDS(on)2，式（2）可變?yōu)椋?/p>

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

實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足預(yù)想的靜態(tài)電流不均衡率（比如5%），可以根據(jù)式（3）反推其通態(tài)電阻差異Δr（或通態(tài)壓降差異ΔVDS(on)），然后根據(jù)出廠測試報(bào)告來挑選適合并聯(lián)的器件。

主電路阻抗不僅影響靜態(tài)電流均衡，也影響動態(tài)電流均衡。主電路不對稱連接如圖2所示，與之相對應(yīng)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(tài)電流均衡，也影響動態(tài)電流均衡。溫度會影響SiC MOSFET的通態(tài)電阻rDS(on)，通態(tài)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(fù)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(tài)電阻在高于常溫時呈現(xiàn)正溫度特性。隨著SiC MOSFET溫度的升高，通態(tài)電阻增大，流過的電流減小。通態(tài)電阻的這種正溫度特性會抑制并聯(lián)連接的電流不平衡。

3并聯(lián)降額

當(dāng)功率模塊并聯(lián)時，可以使用如下公式計(jì)算降額率：

其中n為并聯(lián)模塊的數(shù)量，δ為靜態(tài)電流不均衡率。

例如，當(dāng)一個模塊的額定電流值是600A，3并聯(lián)，電流不平衡率δ=15%（在上述公式中δ=0.15），根據(jù)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(dāng)電流不平衡率為15%時，并聯(lián)模塊數(shù)量和降額率之間的關(guān)系如圖4所示：

圖4：并聯(lián)模塊數(shù)量和降額率之間的關(guān)系（電流不平衡率為15%）

正文完

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三菱電機(jī)創(chuàng)立于1921年，是全球知名的綜合性企業(yè)。截止2025年3月31日的財(cái)年，集團(tuán)營收55217億日元（約合美元368億）。作為一家技術(shù)主導(dǎo)型企業(yè)，三菱電機(jī)擁有多項(xiàng)專利技術(shù)，并憑借強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和良好的企業(yè)信譽(yù)在全球的電力設(shè)備、通信設(shè)備、工業(yè)自動化、電子元器件、家電等市場占據(jù)重要地位。尤其在電子元器件市場，三菱電機(jī)從事開發(fā)和生產(chǎn)半導(dǎo)體已有69年。其半導(dǎo)體產(chǎn)品更是在變頻家電、軌道牽引、工業(yè)與新能源、電動汽車、模擬/數(shù)字通訊以及有線/無線通訊等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。