모스펫 병렬을 통해 더 높은 전류 정격을 구현할 수 있는 시스템 설계시 제품 특성에 맞는 적절한 전류 균형을 이해해야 예기치 않은 시스템 오류를 막을 수 있어 주의가 요구된다.

최근 반도체 업계에 따르면 최신 애플리케이션들이 더 높은 전력 기능을 요구하며 모스펫(MOSFET)의 병렬 설계가 많아지며, 올바른 설계를 위해 모스펫 특성 확인 및 적절한 전류 균형을 위한 설계가 요구되고 있다.

최근 산업용, 자동차용 애플리케이션의 경우 더 높은 전류 정격이 필요하나 칩은 제한된 전류 정격으로만 설계가 가능해 최신 애플리케이션의 성능을 만족시키기 위해서는 고전압의 모스펫을 사용하거나 모스펫을 병렬로 연결할 필요성이 높아지고 있다.

특히 최근에는 모스펫 병렬연결을 통한 설계가 점점 늘고 있는데 단일 모스펫의 경우 애플리케이션의 부피를 작게 할 수 있는 장점이 있지만, 고전압을 만족시키지 못하거나 높은 수준의 경우 가격적 측면으로 부담이 있는 것이 사실이다.

모스펫(MOSFET)은 산업용, 자동차용 애플리케이션 및 전원공급장치 등에 적용해 스위칭과 신호 증폭 기능을 담당하는 핵심부품이다.

고전압과 고효율을 특징으로 하는 전자장치의 보급 및 확산에 힘입어 수요가 빠르게 증가하고 있는 추세다.

통계적으로 지금까지 가장 많이 생산된 반도체로 기록되고 있다.

모스펫은 사용전원이 매우 낮고, 처리속도가 빨라 오늘날 대부분의 전력 관련 애플리케이션에서 사용되는데, 전력 애플리케이션에서 처리해야 할 전체 전류가 단일 스위치로서는 너무 높고 단일 모스펫을 이용할 수 없을 때에는 병렬로 모스펫 간에 전류 부하를 공유한다.

이 경우 안전한 작동과 신뢰성을 포함하는 견고한 설계를 보장하면서 모스펫을 병렬로 연결하는 것은 어려운 일이다.

전문가들은 병렬 장치 간의 전류 공유는 잘 이해되지 않는 경우가 많으며, 제대로 설계되지 않을 경우 현장에서 예기치 않은 시스템 오류가 발생할 수 있다고 조언하고 있다.

특히 병렬화는 스위칭 조건 및 주파수가 증가할수록 더 어려워지는데 이에 모스펫을 병렬로 연결할 때 모스펫 간의 적절한 전류 균형을 이해하고, 보장하며, 전류 공유, 전도 손실, 스위칭 손실 및 디바이스 온도에 대한 게이트 임계 전압의 중요성에 영향을 미치는 모스펫 매개 변수를 이해하는 것이 중요하다.

전문가들에 따르면 게이트 저항도 각각 별도로 연결돼야 하며, 게이프 패턴도 가능한 균일하게 레이아웃 돼야 하고, FET의 온, 오프 순간에 전류의 불균형이 순간적으로 발생하기 때문에 어느 정도 불균형이 되는지 등을 확인해 봐야 한다.

또한 차량용 모스펫은 산업용 모스펫과 다르게 설계부터 차별화돼 진행되는 만큼 각각의 모스펫은 적합한 용도에 따라 사용해야 한다.

모스펫 제작사들은 소신호/소전력, 저전압 및 고전압 환경에 따라 분류된 자사의 모스펫 스펙을 공개하고 있다.

이외에도 모스펫 병렬연결을 위한 기술적 지원을 하고 있으며, 설계자가 전력 변환기를 설계할 때 올바른 방법론을 적용하는 데 도움이 되는 솔루션을 제공하고 있다.

반도체 전문 기업인 인피니언의 경우 병렬로 모스펫을 보여주는 데모보드를 제공하며, 전력변환기 설계시 개발자들에게 적절한 도움을 주고 있다.