前言
硅材料的发展已接近物理极限，随着学者和工程师们的不断研究，相继推出了第二代、第三代半导体材料。目前第三代宽禁带半导体材料开发的功率器件已规模商用，最具代表的为SiC和GaN，SiC在高压大容量应用中得到广泛的应用，其中在车载电源、充电桩、通信电源等场合应用较为成熟；GaN具有高的开关频率、寄生参数小，目前在消费类电子产品电源中应用较广，如手机快充、电动车电源等，高频可以减小无源器件、提高功率密度，适用于便携式移动设备电源方案。据了解目前已有部分厂家GaN器件的耐压达到1200V。
本贴内容来源文献《碳化硅MOSFET并联电流分配不均衡影响因素与抑制方法综述》
目录
1 概述
2 电流不均的影响因素
3 电流不均的抑制方法
4 参考文献
1 概述
硅基器件受材料限制，难以满足日益增长的高电压、高频率和高温度的应用需求。宽禁带器件的出现可以改善当前面临的问题。目前商用的主流宽禁带器件为SiC和DaN，SiC商用电压达到1700V，实验室条件下最大电压可达15kV，而GaN商用的电压达到650V/900V，1200V的GaN也在样品测试阶段，相信很快也可以商用。
受限于制造工艺，SiC芯片有源区域较小，额定电流一般小于150A，在大功率应用场合，需要将多颗分立器件并联或者SiC芯片并联封装，以实现在大功率场合下的应用。每颗芯片的参数分布差异较大，使得芯片并联存在不均流问题，在高频应用中振荡严重，功率回路参数失配和驱动参数差异，使得电流不均问题更严重，芯片失效风向更高。
2 电流不均的影响因素
SiC芯片并联电流不均问题受限于芯片参数、功率回路参数及驱动电路参数等方面的综合影响问题，这个问题较为复杂。只有清楚各个参数的影响机理才能很好的优化并联电流不均问题。电流不均的影响因素总结见表1。
其一：芯片参数对其影响。该影响与芯片生产工艺密切相关，工艺造成跨导、阈值电压、导通电阻等参数差异，其中，阈值的分散性最大。
其二：分立器件封装、PCB走线、电容、母排等功率器件的分布参数导致并联支路参数不匹配，导致暂稳态电流不均。
其三：驱动回路参数对其影响。栅极驱动电压幅值、驱动信号延迟、驱动电阻、栅极寄生电感等影响开关时间和电流变化率。
注：“+”代表各类影响因素在相同差异度下对电流分配的影响程度，“ +”越多影响程度越大，“○” 表示对电流分配无影响或影响可忽略。
3 电流不均的抑制方法
目前常用的方法为芯片筛选、封装优化和主动栅极优化3大类，此外，还包括附加元件。
芯片筛选：单一变量筛选，速度快、成本低，但效果不好。现常用人工智能算法进行芯片筛选可以同时考虑多项参数。可筛选既满足暂态又满足稳态电流均衡的芯片，而且具筛选速度快。同时，在不同温度下该方法均表现出较好电流均衡效果。
封装优化：可分为基于几何对称图形的对称布局封装和对传统布局进行改进的非对称布局封装。 双电源端子布局如图2所示。
主动栅极驱动：一般由电流测量、补偿值计算、驱动信号调节 3 个环节组成，是一种闭环调节方式，保证每个运行周期的驱动信号都保持一致，有效抑制驱动信号失配造成的暂态电流分配不均衡。 该种驱动变得复杂，降低了稳定性，不易集成。
辅助元件：在支路上补偿电阻或电感可以实现各个支路阻抗一致，抑制电流分配不均衡；应用差模扼流圈可以同时抑制暂态和稳态电流不均衡，并且这种方法可以拓展到多个 MOSFET并联； 应用共模扼流圈等效模型后，互感 与驱动回路解耦，只有数值极小的漏感仍位于驱动回路，因此该方法不会影响开关速度
该文对SiC并联不均流的影响因素和抑制方法做了详细的总结，便于读者更加清楚地了解其原理及相应对策，可以很好的指导工程实践。
4 参考文献
[1] 碳化硅MOSFET并联电流分配不均衡影响因素与抑制方法综述-赵志斌
往期笔记
文献笔记1---“一种适用于半桥LLC的调幅调频混合控制方法”
文献笔记2---一种应用于SR-DAB的DPS-VF控制方法
文献笔记5---基于无传感器的Mhz高压LLC变换器SR技术
文献笔记13---一种具有短路限制的GaN及驱动、保护的实现
文献笔记14---一种分段气隙的CLLC变换器平面变压器设计
文献笔记16---一种非对称EPS调制的单级双向AC-DC变换器
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