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MOSFET与IGBT有何区别?tt快三直播间为你解惑!

发布日期:2019-04-28 点击次数:5

MOS管和IGBT管作为开关元件,在电子电路中会经常出现,它们在外形及特性参数上也比较相似,相信有不少人会疑惑为什么有的电路中需要用到MOS管,而有的却需要用到IGBT管?

它们之间有何区别呢?接下来tt快三直播间为你解惑!

tt快三直播间-MOS管和IGBT
MOSFET和IGBT


何为MOS管?


MOS管即MOSFET,中文全称是金属-氧化物半导体场效应晶体管,由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离,所以又叫绝缘栅场效应管。MOSFET依照其“通道”(工作载流子)的极性不
同,可分为“N型”与“P型” 的两种类型,通常又称为NMOSFET与PMOSFET。


 tt快三直播间-MOSFET的各种沟道原理图
MOSFET的各种沟道原理图

MOS管本身自带有寄生二极管,作用是防止VDD过压的情况下,烧坏mos管,因为在过压对MOS管造成破坏之前,二极管先反向击穿,将大电流直接到地,从而避免MOS管被烧坏。

 tt快三直播间-MOSFET的工作原理图 
MOSFET的工作原理图


何为IGBT?


IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。


tt快三直播间-N型和P型IGBT
N型和P型IGBT

IGBT的电路符号至今并未统一,画原理图时一般是借用三极管、MOS管的符号,这时可以从原理图上标注的型号来判断是IGBT还是MOS管。

同时还要注意IGBT有没有体二极管,图上没有标出并不表示一定没有,除非官方资料有特别说明,否则这个二极管都是存在的。IGBT内部的体二极管并非寄生的,而是为了保护IGBT脆弱的反向耐压而特别设置的,又称为FWD(续流二极管)。

二者内部结构不同


MOSFET的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。

IGBT的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。

IGBT是通过在MOSFET的漏极上追加层而构成的。
它们的内部结构如下图:

tt快三直播间-MOSFET和IGBT的基本结构
MOSFET和IGBT的基本结构

二者的应用领域不同


MOSFET和IGBT内部结构不同,决定了其应用领域的不同。


由于
MOSFET的结构,通常它可以做到电流很大,可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强。其主要应用领域为于开关电源,镇流器,高频感应加热,高频逆变焊机,通信电源等高
频电源领域。

IGBT可以做很大功率,电流和电压都可以,就是一点频率不是太高,目前IGBT硬开关速度可以到100KHZ,IGBT集中应用于焊机,逆变器,变频器,电镀电解电源,超音频感应加热等

领域。 

MOSFET与IGBT的主要特点


MOSFET具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性,在电路中,可以用作放大器、电子开关等用途。

IGBT作为新型电子半导体器件,具有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电子电路中获得极广泛的应用。

IGBT的理想等效电路如下图所示,IGBT实际就是MOSFET和晶体管三极管的组合,MOSFET存在导通电阻高的缺点,但IGBT克服了这一缺点,在高压时IGBT仍具有较低的导通电阻。

tt快三直播间-IGBT理想等效电路

IGBT理想等效电路

总的来说,MOSFET优点是高频特性好,可以工作频率可以达到几百kHz、上MHz,缺点是导通电阻大在高压大电流场合功耗较大;而IGBT在低频及较大功率场合下表现卓越,其导通电阻小,耐压高。

选择MOS管还是IGBT


在电路中,选用MOS管作为功率开关管还是选择IGBT管,这是工程师常遇到的问题,如果从系统的电压、电流、切换功率等因素作为考虑,可以总结出以下几点:



tt快三直播间-MOSFET和IGBT的区别
MOSFET和IGBT的区别

人们常问:“是MOSFET好还是IGBT好?”其实两者没有什么好坏之分,最主要的还是看其实际应用情况。

关于MOSFET与IGBT的区别,您若还有疑问,可以详询tt快三直播间。

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