Come elementi di commutazione, MOSFET e IGBT compaiono spesso nei circuiti elettronici.Sono anche simili nell'aspetto e nei parametri caratteristici.Credo che molte persone si chiederanno perché alcuni circuiti debbano utilizzare MOSFET, mentre altri lo fanno.IGBT?
Qual è la differenza tra loro?Prossimo,Olukeyrisponderà alle tue domande!
Cos'è unMOSFET?
MOSFET, il nome cinese completo è transistor a effetto di campo a semiconduttore di ossido di metallo.Poiché il gate di questo transistor ad effetto di campo è isolato da uno strato isolante, è anche chiamato transistor ad effetto di campo con gate isolato.I MOSFET possono essere suddivisi in due tipologie: "tipo N" e "tipo P" in base alla polarità del suo "canale" (portante funzionante), solitamente chiamati anche MOSFET N e MOSFET P.
Il MOSFET stesso ha il proprio diodo parassita, che viene utilizzato per evitare che il MOSFET si bruci quando il VDD è sovratensione.Poiché prima che la sovratensione danneggi il MOSFET, il diodo si rompe per primo e dirige la grande corrente verso terra, impedendo così la bruciatura del MOSFET.
Cos'è l'IGBT?
L'IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) è un dispositivo semiconduttore composto composto da un transistor e un MOSFET.
I simboli circuitali degli IGBT non sono ancora unificati.Quando si disegna il diagramma schematico, vengono generalmente presi in prestito i simboli del triodo e del MOSFET.A questo punto, puoi giudicare se si tratta di IGBT o MOSFET dal modello contrassegnato sul diagramma schematico.
Allo stesso tempo, dovresti anche prestare attenzione al fatto che l'IGBT abbia un diodo corporeo.Se non è segnato sulla foto non significa che non esiste.A meno che i dati ufficiali non dicano diversamente, questo diodo è presente.Il diodo body all'interno dell'IGBT non è parassita, ma è appositamente configurato per proteggere la fragile tensione di tenuta inversa dell'IGBT.È anche chiamato FWD (diodo a ruota libera).
La struttura interna dei due è diversa
I tre poli del MOSFET sono source (S), drain (D) e gate (G).
I tre poli dell'IGBT sono collettore (C), emettitore (E) e gate (G).
Un IGBT viene costruito aggiungendo uno strato aggiuntivo al drain di un MOSFET.La loro struttura interna è la seguente:
I campi di applicazione dei due sono diversi
Le strutture interne di MOSFET e IGBT sono diverse, il che ne determina i campi di applicazione.
A causa della struttura del MOSFET, di solito può raggiungere una corrente elevata, che può raggiungere KA, ma la capacità di resistenza alla tensione prerequisita non è forte quanto l'IGBT.Le sue principali aree di applicazione sono gli alimentatori a commutazione, i reattori, il riscaldamento a induzione ad alta frequenza, le saldatrici inverter ad alta frequenza, gli alimentatori per comunicazioni e altri campi di alimentazione ad alta frequenza.
L'IGBT può produrre molta potenza, corrente e tensione, ma la frequenza non è troppo alta.Allo stato attuale, la velocità di commutazione dell'IGBT può raggiungere i 100 KHZ.L'IGBT è ampiamente utilizzato in saldatrici, inverter, convertitori di frequenza, alimentatori elettrolitici galvanici, riscaldamento a induzione ultrasonica e altri campi.
Principali caratteristiche di MOSFET e IGBT
Il MOSFET ha le caratteristiche di elevata impedenza di ingresso, velocità di commutazione rapida, buona stabilità termica, corrente di controllo della tensione, ecc. Nel circuito può essere utilizzato come amplificatore, interruttore elettronico e altri scopi.
Essendo un nuovo tipo di dispositivo elettronico a semiconduttore, l'IGBT ha le caratteristiche di elevata impedenza di ingresso, consumo energetico di controllo a bassa tensione, circuito di controllo semplice, resistenza ad alta tensione e ampia tolleranza di corrente ed è stato ampiamente utilizzato in vari circuiti elettronici.
Il circuito equivalente ideale dell'IGBT è mostrato nella figura seguente.L'IGBT è in realtà una combinazione di MOSFET e transistor.Il MOSFET presenta lo svantaggio di un'elevata resistenza in conduzione, ma l'IGBT supera questa lacuna.L'IGBT ha ancora una bassa resistenza in conduzione ad alta tensione..
In generale, il vantaggio del MOSFET è che ha buone caratteristiche ad alta frequenza e può funzionare a frequenze comprese tra centinaia di kHz e fino a MHz.Lo svantaggio è che la resistenza di conduzione è elevata e il consumo energetico è elevato in situazioni di alta tensione e corrente elevata.L'IGBT funziona bene in situazioni di bassa frequenza e alta potenza, con piccola resistenza in conduzione e tensione di tenuta elevata.
Scegli MOSFET o IGBT
Nel circuito, se scegliere MOSFET come tubo dell'interruttore di alimentazione o IGBT è una domanda che gli ingegneri incontrano spesso.Se si prendono in considerazione fattori come la tensione, la corrente e la potenza di commutazione del sistema, si possono riassumere i seguenti punti:
Le persone spesso chiedono: "È meglio MOSFET o IGBT?"In realtà, non esiste una differenza buona o cattiva tra i due.La cosa più importante è vedere la sua effettiva applicazione.
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Orario di pubblicazione: 18 dicembre 2023
