馬媛

摘要：電力工程是我國非常重要的民生工程，也是我國經濟發(fā)展過程中非常重要的部分，近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，電力工程運用到了各種新技術，通過各種新技術的應用，不僅能夠有效提高電力工程的質量，實現高質量的輸配電，為人們提供安全可靠的電力。MOSFET串聯(lián)技術具有性能好、損耗小等優(yōu)點，將其運用到電力工程的電源中，能夠滿足高壓輸送和高功率密度的要求。本文就MOSFET串聯(lián)技術在電力工程電源中的應用進行探討。

關鍵詞：MOSFET串聯(lián)技術；電力工程；電源

引言：隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，各種電力電工技術也得到了快速的發(fā)展。為了適應人們對電力傳輸的更高要求，實現高功率密度和高壓輸送的要求，MOSFET串聯(lián)技術在電力工程的電源中得到了廣泛的應用，具有輸入阻抗小、開關損耗小以及驅動功率小等優(yōu)點，因此在電力工程的電源中得到了廣泛的應用，不僅實現了高性能的要求，同時還大大節(jié)約了電能，以促進我國的可持續(xù)發(fā)展。

1.MOSFET串聯(lián)運用在電力工程電源中的重要性

和其他的工程相比，電力工程更加復雜，涉及到的內容和環(huán)節(jié)非常繁多，主要涉及到發(fā)電工程、電力傳輸和配電過程，雖然能夠帶來非常大的社會效益，使人們的生活更加便捷，但是電力工程項目比較復雜，因此輸配電質量的保障上具有個更大的困難。在電力輸配送的過程中，無論是發(fā)電工程還是輸送線路以及配電箱，都會造成電能的大量損耗，大大浪費了能源，與我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不相符合。尤其是近年來，能源問題已經成為了世界性的問題，每個國家每個行業(yè)都在節(jié)能上給予了更高的重視，電力工程的電能損耗問題嚴重制約著電力工程的發(fā)展，因此，電力工程的相關工作人員應該加強技術的研究，充分利用各種先進的科學技術，不僅能夠提高電力工程的輸配電效率和質量，同時還能有效的減少對環(huán)境造成的不利影響，節(jié)約能源。

將MOSFET運用到電力工程的電源中，在很多方面都表現出巨大的優(yōu)勢，尤其是在能源損耗方面，可以大大減少能源的浪費。MOSFET要在特點的電壓和電流下工作，這樣才能保證所有的器件不會被損壞，但是在一些運用的領域，需要在高電壓和大電流的背景下工作，因此對功率MOSFET的耐壓能力以及電流容量等也提出了更高的要求，如果沒有滿足這種要求，MOSFET的應用將會受到限制。但是在電力工程的電源中，使用MOSFET串聯(lián)技術，MOSFET自身的參數會和電路的參數不匹配，因此在將器件串聯(lián)時，就容易出現電壓分配不均勻的現象，串聯(lián)的MOSFET也容易出現過壓的現象，從而損壞MOSFET。

2.MOSFET串聯(lián)技術在電力工程電源中的應用

2.1影響MOSFFT串聯(lián)均壓的因素

將MOSFET串聯(lián)起來使用，每一個MOSFET期間都要經過通態(tài)、開通、斷態(tài)和關斷這幾個階段，在通態(tài)和斷態(tài)的狀態(tài)中，MOSFET上的電壓是基本保持不變的，就算有變化也是微小的變化，因此電壓是一個相對比較穩(wěn)定的狀態(tài)。但是當關斷和開通狀態(tài)時，MOSFET上承擔的電壓則是非常不穩(wěn)定的，電壓側會發(fā)生快速的變化，因此在這兩個狀態(tài)中電壓是屬于動態(tài)變化的過程。因此，導致MOSFET電壓不均勻的主要因素有兩種，分別為靜態(tài)電壓不均勻和動態(tài)電壓不均勻。

2.1.1動態(tài)均壓

在動態(tài)的過程中，器件上會發(fā)生電壓和電流變化的現象，器件就會受到一個非常大的應力，而且由于這個時間非常短，因此控制起來非常困難。動態(tài)電壓出現不均是由于功率器件在關斷和開通時時間不一樣導致的。而開關時間不一樣是由于元器件的參數特性本身存在著差異陛導致的。

2.1.2靜態(tài)均壓

靜態(tài)電壓出現不均勻的現象主要是由于通態(tài)時MOSFET斷態(tài)漏電流和等效電阻等不一致導致的。靜態(tài)電壓不均主要受到通態(tài)參數影響和斷態(tài)參數影響。例如當MOSFET處于斷態(tài)時，內部的PN結正處于反偏的狀態(tài)，漏源極之間沒有電流流過或者只有微小的漏電流流過，因此在斷態(tài)的電壓下，就相當于一個較大的電阻。再加上MOSFET本身在制造的過程中會有一定的差異性，因此聚會導致等效電阻不同。所以在關斷的狀況下，串聯(lián)閥的器件上就會出現電壓分布不均勻的情況。

2.2MOSFFT串聯(lián)的原則

MOSFET器件在串聯(lián)使用的過程中，應該遵循以下幾個原則：（1）首先是在選擇功率器件時，應該選擇相同型號、同一個批次、正溫度系數以及內部參數分散比較小的器件，從而使靜態(tài)均壓更好；（2）其次，在設置布局時，應該對稱設置，串聯(lián)單元的驅動回路和功率回路都應該合理的對稱，功率管也應該盡量對稱，同時距離要比較靠近，這樣也能一定程度上提高MOSFET的均勻效果；（3）在串聯(lián)時，還應該消除寄生振蕩，在每個功率管的柵極串聯(lián)接入一個鐵氧體磁珠，然后增加一個小電阻，能夠有效的降低寄生振蕩。

2.3MOSFFT串聯(lián)反激電路設計

MOSFET串聯(lián)反激電路設計同樣是在遵從MOSFET串聯(lián)的原則上進行設計的，可以設計一款直流輸入電壓，在多路輸出電壓電力工程輔助電源上的輸入電路將2個MOSFET期間串聯(lián)，電路的設計主要包括箝位電路設計、緩沖電路設計和MOSFET驅動電路設計。在設計驅動電路電路時，采用控制芯片UC3845，將1路驅動PWM波輸出，增加驅動能力，隔離驅動變壓器后，實現MOSFET的串聯(lián)。

結語：MOSFET具有輸入阻抗小、開關損耗小以及驅動功率小等優(yōu)點，但是單獨使用的耐壓能力比較差，并且價格非常昂貴，需要花費較大的成本，將MOSFET串聯(lián)使用，則能夠大大增強MOSFET的耐壓能力，同時一定程度上降低成本。