Transistors en parallèle

Je veux utiliser plusieurs transistors en parallèle pour contrôler le courant à travers une charge. Il s'agit de répartir le courant à travers la charge à travers les transistors de sorte que des transistors individuels avec un courant de collecteur nominal inférieur à celui traversant la charge puissent être combinés pour contrôler la charge.

Deux questions:

1. Un arrangement tel que dans le schéma ci-dessous fonctionnerait-il bien? (Les valeurs des résistances ne sont que très approximativement approximatives).

2. Comment calculer les valeurs des résistances? Je pensais utiliser la plage de valeurs hfe pour le transistor comme suit: calculer deux courants de collecteur: pour la valeur minimale de VR, le courant collecteur minimum et maximum pour les valeurs hfe minimum et maximum.

Merci

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Edit: En fait, je supprimerais la limite R et je ferais étirer VR sur les rails, avec l'essuie-glace connecté à R1-R3

C'est en fait une technique très courante à faire, à la fois avec les BJT (transistors traditionnels comme illustré ci-dessus) et les MOSFET. Avec les BJT, vous n'avez pas besoin de vous embêter avec des résistances de base découpées séparées, tout ce que vous avez à faire est d'ajouter des résistances de partage de courant ou parfois appelées résistances de ballast . Regardez cette page par exemple, la première que j'ai trouvée avec google qui expliquait cette conception:

http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_4/16.html

Si vous utilisez des MOSFET, vous n'avez pas du tout besoin des résistances de partage actuelles, elles peuvent simplement être mises en parallèle `` prêtes à l'emploi ''. Les MOSFET ont une rétroaction négative `` intégrée '': si un MOSFET obtient une plus grande part du courant, il devient plus chaud, ce qui augmente sa résistance et réduit la quantité de courant qui le traverse. C'est pourquoi les MOSFET sont généralement préférés pour les applications où plusieurs transistors en parallèle sont nécessaires. Cependant, les BJT sont plus faciles à intégrer dans les sources de courant car ils ont un gain de courant assez constant.

Pour une application où vous devez mettre en parallèle des transistors et contrôler le courant de manière linéaire (sans allumer et éteindre complètement les transistors), les BJT sont votre meilleur choix. Comme le dit Olin Lathrop, le circuit devra avoir des résistances en série avec les émetteurs BJT pour aider à équilibrer le courant.

Voici un exemple de circuit de départ pour montrer le placement de la résistance de l'émetteur.

$\gamma$ ) d'environ -1,6 mV / C. Au fur et à mesure que les pièces chauffent, Vbe diminuera, ce qui permettra plus de commande de base au transistor à partir de la valeur fixe de Vc. Avec un modèle de premier ordre du changement de Vbe avec la température, une équation simple pour le courant dans Re1 est:

$\frac{(\beta +1) (\text{Vc}-\text{Vbeo} (1-\gamma \text{$\Delta $T1}))}{\text{Rb1}+\text{Re1} (\beta +1)}$

$\beta$

$\beta$$\text{$\Delta $T1}$

Donc, avec Re1 de 1 Ohm, il y a un changement d'environ 10% avec 100 degrés de montée en température. Les résistances d'émetteur de cet exemple auraient jusqu'à environ 1,5 W en elles. Des valeurs plus faibles pourraient être utilisées, mais alors la variation serait plus grande. Le fonctionnement de Q1 et Q2 serait principalement indépendant, sauf pour Vc et la tension aux bornes de Rload.

Pour vraiment contrôler le courant, il faudrait une boucle de rétroaction pour réguler Vc. Et, pour vraiment faire correspondre le courant dans chaque transistor, il faudrait une boucle de rétroaction pour chaque transistor.

N'essayez pas cela avec des MOSFETS. Au moins, ne vous attendez pas à ce que les MOSFET partagent magiquement le courant.

Bien que les MOSFET soient très bons pour la mise en parallèle en mode de fonctionnement commuté, ils ne partageront pas le courant en fonctionnement linéaire. En effet, la tension de seuil grille-source ($V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{th}}$$T_j$$g_f$ ) sera effectivement plus élevée pour la partie la plus chaude. Les appareils parallèles ne commenceront pas à partager le courant avant d'avoir dépassé le point de croisement indiqué sur le graphique à environ 15 ampères. Il est inhabituel que les transistors à effet de champ fonctionnant en mode linéaire atteignent jamais le point de croisement.

$V_{\text{th}}$$V_{\text{gs}}$$V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

Si le partage entre les cellules d'un dé est médiocre, imaginez à quel point le partage sera mauvais entre des appareils séparés avec des correspondances mal adaptées $V_{\text{th}}$$V_{\text{th}}$

$V_{\text{gs}}$

Paralléliser les MOSFET à commande linéaire pour le partage de courant signifie avoir une boucle de rétroaction pour chaque appareil.

Votre circuit tel que montré n'est pas une bonne idée car tous les transistors ne seront pas égaux. Il peut y avoir une variation significative du gain d'une partie à l'autre, et les baisses BE ne correspondent pas exactement non plus. Pour aggraver les choses, le transistor qui finit par prendre le plus de courant devient le plus chaud, ce qui fait baisser sa baisse BE, ce qui le fait prendre plus de courant ...

Le moyen le plus simple de contourner ce problème avec les transistors bipolaires est de mettre une petite résistance séparée en série avec chaque émetteur. Vous avez une charge de 50 Ω, donc les résistances d'émetteur de 1 Ω devraient convenir. Maintenant, vous liez toutes les bases ensemble.

Lorsqu'un transistor transporte plus de courant que les autres, la tension à travers sa résistance d'émetteur augmente. Cela réduit sa tension BE par rapport aux autres, ce qui lui donne moins de courant de base, ce qui l'amène à transporter moins du courant de sortie global. Les résistances d'émetteur provoquent essentiellement une rétroaction négative qui maintient tous les transistors à peu près équilibrés.