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前言
單個MOSFET的電流能力有限，通過并聯(lián)多個器件可直接提升總電流承載能力。多個器件分擔功耗，減少單個器件的溫升。MOSFET并聯(lián)是一種常見的電路設計方法，主要用于提升電流承載能力、降低導通損耗或改善散熱性能。
由于負載電流比較大，如果MOSFET并聯(lián)電路設計不合理，就會出現(xiàn)炸管的問題，今天重點講一下柵極電阻在預防MOSFET并聯(lián)炸管問題中的作用，我們在設計MOSFET驅(qū)動電路時，一般會在MOSFET柵極串聯(lián)一個電阻，那多個MOSFET并聯(lián)的電路能共用一個柵極電阻嗎？這個柵極電阻有什么用呢？如何解決炸管的問題呢？
Part 02、柵極電阻的作用以及能否共用分析？
柵極電阻主要用于以下目的：
1.控制開關速度
MOSFET的柵極-源極之間的等效電容Cgs在開關過程中需要充電和放電，Cgs疊加Cgd構(gòu)成MOSFET的輸入電容Ciss，柵極電阻與輸入電容Ciss共同決定充放電時間常數(shù)（T=Rg·Ciss），進而會直接影響開關速度。增大Rg會減緩開關速度，降低開關損耗（Esw），但可能增加導通損耗，減小Rg則加快開關速度，但可能引發(fā)振蕩或EMI問題。此處的抑制振蕩指的是MOSFET漏源極Vds電壓快速變化形成的dv/dt高頻噪聲干擾。Rg通過減緩開關速度降低EMl輻射干擾。
2.抑制寄生振蕩
MOSFET柵極存在寄生電感，比如PCB走線、MOSEFT的封裝引腳，寄生電感和電容（Cgs，Cgd），可能形成LC諧振，導致MOSEFT柵極電壓振蕩。通過調(diào)整柵極電阻能提供阻尼，避免柵極電壓過沖或振鈴。
3.MOSFET并聯(lián)電路中均衡MOSFET開關延遲問題
打開MOSFET規(guī)格書，我們會發(fā)現(xiàn)MOSEFT的開啟電壓Vgs(th)參數(shù)是一個范圍值，比如下圖的0.9V~1.7V，這樣即便我們用兩個一模一樣型號的MOSFET并聯(lián)，可能存在其中一個MOSFET的開啟電壓是0.9V，另一個MOSFET的開啟電壓是1.7V，MOSFET的驅(qū)動電壓是由低到高逐步變化的，這就會出現(xiàn)開啟電壓是0.9V導通時，開啟電壓是1.7V的并聯(lián)的另一個MOSFET還沒打開，就會出現(xiàn)一個MOSFET短時間內(nèi)承擔大電流的問題，如果沒有詳細計算評估，就可能會出現(xiàn)MOSFET爆管的問題。
所以在并聯(lián)MOSFET中，若各器件的開啟閥值電壓（Vth）或輸入電容（Ciss）存在差異，我們就可以通過柵極電阻可調(diào)節(jié)各器件的導通/關斷時間差異，改善動態(tài)均流。由于不同MOSFET的寄生參數(shù)（柵極電感、輸入電容）和閾值電壓差異會導致驅(qū)動信號延遲不一致。若共用Rg，部分器件可能先導通或后關斷，導致動態(tài)電流分配不均，尤其是MOSFET以高頻開關工作時。并且共用Rg時，各MOSFET的柵極路徑形成并聯(lián)諧振回路，可能引發(fā)高頻振蕩，嚴重時導致器件過熱或損壞，也就是炸管。
Part 03、總結(jié)
經(jīng)過以上分析每個MOSFET的柵極一般都需要單獨串聯(lián)一個電阻，可有效隔離寄生參數(shù)差異，抑制振蕩，并實現(xiàn)動態(tài)均流。并且對于電流特別大的驅(qū)動電路，如果MOSEFT同時以高頻PWM開關工作，建議選擇精度較高的電阻柵極，比如1%精度，避免阻值差異導致驅(qū)動信號不一致引起的MOSFET損耗不均衡。
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