SiC MOSFETは、並列に接続して使用できますか?

SiC MOSFETは、Si MOSFETと同様に並列に接続して使用できます。

一般的なMOSFETの並列接続の注意点については、東芝デバイス&ストレージ株式会社Webページ内の「MOSFETアプリケーションノート_寄生発振、並列接続」を参照してください。

SiC MOSFETの場合には、さらに注意すべき点として、以下の3点が挙げられます。

1. SiC MOSFETのオン抵抗(RDS(ON))は、温度の影響を受けやすいため、注意が必要です。オン抵抗は、負の温度係数を持つチャネル抵抗成分と正の温度係数を持つドリフト層抵抗成分で構成されているため、図1に示すように全温度範囲にわたっての温度係数は必ずしも正になっておらず、電流アンバランスが発生する可能性があります。

図1 (a)  R<sub>DS(ON)</sub> - T<sub>a</sub>特性(@I<sub>D</sub> = 10A)(TW060Z120C)
図1 (a) RDS(ON) - Ta特性(@ID = 10A)(TW060Z120C)
図1 (b)  R<sub>DS(ON)</sub>- T<sub>a</sub>特性(@I<sub>D</sub> = 18A)(TW060Z120C)
図1 (b) RDS(ON)- Ta特性(@ID = 18A)(TW060Z120C)

2. 図2に示すように、ゲート・ソース間電圧(VGS)が18Vを下回る場合、ドレイン電流が抑制され、RDS(ON)は急激に大きくなります。これにより、特定のMOSFETに電流が集中する可能性があります。
よって、当社の第3世代 SiC MOSFETでのVGSは18V以上での設計をお願いします。

図2 R<sub>DS(ON)</sub>- V<sub>gs</sub>特性(TW060Z120C)
図2 RDS(ON)- Vgs特性(TW060Z120C)

3. 図3に示すように当社の第3世代 MOSFETは、pn接合ボディーダイオ-ドと並列に接続されたショットキーバリアダイオード (SBD) を内蔵しています。
SBDの順方向電圧 (VF) は正の温度係数を持っているため、このSBDは電流バランスを安定させるように働きます。このため、ソースからドレインへ電流を流す場合、Si MOSFETよりも第3世代SiC MOSFETの方が、アンバランスが生じる可能性は低く、放熱設計、回路設計、基板設計が容易になります。

図3 第3世代SiC MOSFET 等価回路
図3 第3世代SiC MOSFET 等価回路

関連リンク

以下の資料にも関連する説明がありますので、ご参照ください。

アプリケーションノート

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