在并联IGBT应用中，首要考虑因素是平衡损耗。如果损耗分布不均匀，器件间的温差会导致问题，甚至可能造成晶体管失效。损耗不平衡可能源于以下两个方面：
- 内部不平衡，可以通过选择合适的组件来解决。
- 外部不平衡可以通过精心设计的系统架构来缓解。
静态变化
从IGBT 的静态角度来看，有两个参数特别重要。它们分别是第一象限工作期间 VCE（SAT）的变化和跨导的变化（见图 2 和图 3）。
- VCE（SAT）是控制IGBT导通损耗的关键参数，它对整体损耗和器件散热有显著影响。
- VCE（SAT）通常在 25°C 和额定结温下提供，但也可以在其他温度下提供。
通常情况下，典型值和最大值均在 25°C 下提供，而其他温度下仅提供典型值。跨导因器件而异。该参数定义为栅极电压变化时集电极电流的变化。它并非恒定不变，数据手册通常会提供一条典型曲线。如图 1 所示，该参数随温度变化。跨导的变化等效于集电极-栅极电压 (VCE/SAT) 的变化。
图 1. 典型 IGBT，传输特性 VGE = 20
IGBT 的 VCE (SAT) 是计算静态变化的关键参数，它直接影响晶体管的导通损耗。跨导通常以典型值表示，不会随器件变化。VCE (SAT) 通常是一个特定温度范围内的值，并且可能因器件而异。大多数制造商提供 25°C 下的典型值和最大值；然而，安森美半导体 (Onsemi) 为用于并联应用的 IGBT 提供最小值和最大值。虽然最小 VCE (SAT) 值对于单个器件来说并不关键，但它在并联应用中非常有用，可以根据具体的应用场景对损耗进行详细分析。
值得注意的是，虽然尚未讨论温度系数，但非外延IGBT具有正温度系数。当IGBT的饱和电压较低导致温度不平衡时，VCE(SAT)的差异将被最小化。另一个静态变化是反并联整流器的正向压降。在大多数硬开关应用中，二极管是导通第三象限电流所必需的。
图 2. IG B T的第一象限传导
图 3. 二极管的第三象限导通
反并联二极管通常与IGBT封装在一起，但在某些情况下也可以单独封装。如果IGBT是共封装器件，则数据手册会提供二极管的正向特性。具体数据可能因器件而异。通常，电气特性部分会提供典型值和最大值，而典型特性部分则会提供一组显示温度变化的曲线。
动态变化
损失的动态组成部分包括：
- 状态损失
- 非状态损失
- 二极管反向恢复损耗
栅极驱动电路可以在一定程度上控制导通和关断损耗。栅极电压和驱动阻抗都是可以调节的系统参数，用于降低这些损耗。集电极上升时间通常在10 到 50 纳秒之间，而下降时间通常比上升时间慢3 到 8 倍。这些上升时间和下降时间受栅极驱动电平和阻抗的影响，因此在并行应用中，确保所有器件的驱动信号一致至关重要，以最大限度地减少开关速度的差异。
为了使并联器件的开关速度尽可能匹配，合理的布局设计至关重要。布局应尽可能对称，以最大限度地减少寄生电感。此外，还应尽量减小发射极与地之间的阻抗和阻抗失配。如果使用电流互感器，则应将其连接到集电极路径。
使用电流检测电阻时，通常应将其连接到发射极路径，前提是该电阻为感性电阻且电路布局平衡，这样不会造成问题。合理的布局还要求各器件的热路径尽可能匹配，例如，避免将一个器件放置在散热器边缘而另一个器件放置在散热器中心，并尽量使它们在散热器上对称放置。
动态损耗的变化源于多种因素。芯片之间以及晶圆之间的开关速度存在固有差异。此外，跨导的变化会导致上升时间和下降时间的差异。这也可以看作是阈值电压（Vth）的差异，其中栅极电压位于跨导曲线的一个轴上。除了前面讨论的发射极电感变化之外，栅极电感和电阻的任何变化都会导致栅极信号不平衡。
热系数
在并联IGBT时，热系数是一个关键参数。如图1等温点以上区域所示，热系数必须为正值才能确保电流平衡。较高的正热系数可以实现更均衡的电流，但也会增加高电流下的损耗，因为VCE（SAT）会随温度升高而升高。负热系数是不安全的。如果并联配置中某个器件的温度高于其他器件，则其电导率会增加，导致电流和温度升高，从而形成恶性循环。最好的情况是出现明显的热不平衡，而最坏的情况是器件可能失效。
具体的跨导曲线取决于所选器件；温度系数可通过调节栅极驱动电压来调整，从而使工作点更靠近或远离等温点。调节栅极驱动电压还会影响集电极-集电极电压（VCE，SAT）和开关速度。较高的温度系数可以改善导通期间的电流平衡，但会增加高功率水平下的功率损耗。正温度系数对于安全的并联运行至关重要。数据手册中的跨导（或转移特性）曲线提供了给定栅极驱动信号下集电极电流变化的信息。图 4 显示了 IGBT 的跨导曲线。
图 4. 跨导曲线的温度系数
图 5 可以通过以图形方式确定栅极电压分别为 9V、9.8V、11V 和 12V 时的电流来绘制。选择 9.8V 是因为它是温度系数为零的等温点。
图 5. IGBT 集电极电流温度系数
阻抗或VCE（SAT）参数需要正温度系数。上图所示的电流变化曲线表明，该参数需要负温度系数。该负温度系数意味着，当集电极-发射极电压设定时，电流会随着温度升高而降低，这对于实现良好的电流平衡至关重要。如图5所示，当栅极驱动电压超过9.8 V时，电流温度系数的斜率随着栅极电压的增加而增大，从而改善了电流平衡。
另一种检验温度系数的方法是绘制固定栅极电压下集电极-发射极电压与温度的关系曲线。IGBT 数据手册通常包含曲线图，显示在极端条件下（例如高温、室温和低温），不同栅极驱动电压下的集电极电流和集电极-发射极电压。
图 6. IGBT 的输出特性
图 6 显示了温度为 25°C 时 IGBT 的一条曲线。利用这三条曲线的数据，可以绘制出不同栅极电压下 VCE（SAT）随温度变化的曲线图（图 7）。该图表明，当栅极驱动电压超过 9.8 V 时，温度系数为正值，且斜率随栅极电压的升高而增大。
图7. IGBT的VCE温度系数
从这个简化的分析可以看出，保持栅极驱动电压远高于等温点非常重要。栅极电压越高，电流分布越均匀。