Jako elementy przełączające, MOSFET i IGBT często pojawiają się w obwodach elektronicznych. Są one również podobne pod względem wyglądu i charakterystycznych parametrów. Wierzę, że wiele osób będzie się zastanawiać, dlaczego niektóre obwody muszą używać MOSFET-u, a inne. IGBT?
Jaka jest różnica między nimi? Następny,Olukeyodpowie na Twoje pytania!
Co to jestMOSFET?
MOSFET, pełna chińska nazwa to półprzewodnikowy tranzystor polowy z tlenkiem metalu. Ponieważ bramka tego tranzystora polowego jest izolowana warstwą izolacyjną, nazywa się go również tranzystorem polnym z izolowaną bramką. MOSFET można podzielić na dwa typy: „typ N” i „typ P” w zależności od polaryzacji jego „kanału” (nośnej roboczej), zwykle zwanego także MOSFET N i MOSFET P.
Sam MOSFET ma własną diodę pasożytniczą, która zapobiega przepaleniu MOSFET-u, gdy VDD ma przepięcie. Ponieważ zanim przepięcie spowoduje uszkodzenie MOSFET-u, dioda najpierw ulegnie odwrotnemu uszkodzeniu i skieruje duży prąd do masy, zapobiegając w ten sposób spaleniu MOSFET-u.
Co to jest IGBT?
IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką) to złożone urządzenie półprzewodnikowe składające się z tranzystora i tranzystora MOSFET.
Symbole obwodów IGBT nie są jeszcze ujednolicone. Podczas rysowania schematu zazwyczaj zapożycza się symbole triody i MOSFET-u. W tej chwili można ocenić czy jest to IGBT czy MOSFET na podstawie modelu zaznaczonego na schemacie.
Jednocześnie należy zwrócić uwagę na to, czy IGBT ma diodę korpusową. Jeśli na zdjęciu nie jest to zaznaczone, nie oznacza to, że go nie ma. O ile oficjalne dane nie stanowią inaczej, dioda ta występuje. Dioda korpusu wewnątrz IGBT nie jest pasożytnicza, ale jest specjalnie skonfigurowana, aby chronić delikatne napięcie wytrzymywane wstecznie IGBT. Nazywa się ją również FWD (dioda jednokierunkowa).
Wewnętrzna struktura obu jest inna
Trzy bieguny MOSFET-u to źródło (S), dren (D) i bramka (G).
Trzy bieguny IGBT to kolektor (C), emiter (E) i bramka (G).
IGBT jest konstruowany poprzez dodanie dodatkowej warstwy do drenu MOSFET-u. Ich wewnętrzna struktura jest następująca:
Obszary zastosowań tych dwóch są różne
Wewnętrzne struktury MOSFET i IGBT są różne, co określa ich obszary zastosowań.
Ze względu na strukturę MOSFET-u może on zazwyczaj osiągnąć duży prąd, który może osiągnąć KA, ale wymagana wytrzymałość napięciowa nie jest tak duża jak IGBT. Jego głównymi obszarami zastosowań są zasilacze impulsowe, stateczniki, nagrzewanie indukcyjne wysokiej częstotliwości, spawarki inwerterowe wysokiej częstotliwości, zasilacze komunikacyjne i inne obszary zasilania wysokiej częstotliwości.
IGBT może wytwarzać dużą moc, prąd i napięcie, ale częstotliwość nie jest zbyt wysoka. Obecnie prędkość przełączania twardego IGBT może osiągnąć 100 KHZ. IGBT jest szeroko stosowany w spawarkach, falownikach, przetwornicach częstotliwości, zasilaczach elektrolitycznych do galwanizacji, ultradźwiękowym nagrzewaniu indukcyjnym i innych dziedzinach.
Główne cechy MOSFET i IGBT
MOSFET charakteryzuje się wysoką impedancją wejściową, dużą szybkością przełączania, dobrą stabilnością termiczną, prądem sterującym napięciem itp. W obwodzie może być używany jako wzmacniacz, przełącznik elektroniczny i do innych celów.
Jako nowy typ elektronicznego urządzenia półprzewodnikowego, IGBT charakteryzuje się wysoką impedancją wejściową, poborem mocy przy niskim napięciu, prostym obwodem sterującym, rezystancją wysokiego napięcia i dużą tolerancją prądu i jest szeroko stosowany w różnych obwodach elektronicznych.
Idealny obwód zastępczy IGBT pokazano na poniższym rysunku. IGBT to tak naprawdę połączenie MOSFET-u i tranzystora. Wadą MOSFET-u jest wysoka rezystancja włączenia, ale IGBT eliminuje tę wadę. IGBT nadal ma niską rezystancję włączenia przy wysokim napięciu. .
Ogólnie rzecz biorąc, zaletą MOSFET-u jest to, że ma dobrą charakterystykę w zakresie wysokich częstotliwości i może pracować przy częstotliwości setek kHz do MHz. Wadą jest to, że rezystancja włączenia jest duża, a zużycie energii jest duże w sytuacjach wysokiego napięcia i wysokiego prądu. IGBT dobrze sprawdza się w sytuacjach o niskiej częstotliwości i dużej mocy, przy małej rezystancji włączenia i wysokim napięciu wytrzymywanym.
Wybierz MOSFET lub IGBT
W przypadku obwodu, czy wybrać MOSFET jako lampę przełącznika zasilania, czy IGBT, jest pytaniem, z którym często spotykają się inżynierowie. Jeśli wziąć pod uwagę takie czynniki, jak napięcie, prąd i moc przełączania systemu, można podsumować następujące punkty:
Ludzie często pytają: „Czy lepszy jest MOSFET czy IGBT?” W rzeczywistości nie ma między nimi żadnej dobrej ani złej różnicy. Najważniejsze to zobaczyć jego faktyczne zastosowanie.
Jeśli nadal masz pytania dotyczące różnicy między MOSFET a IGBT, możesz skontaktować się z firmą Olukey w celu uzyskania szczegółowych informacji.
Olukey zajmuje się głównie dystrybucją produktów MOSFET średniego i niskiego napięcia WINSOK. Produkty są szeroko stosowane w przemyśle wojskowym, płytach sterowników LED/LCD, płytach sterowników silników, szybkim ładowaniu, papierosach elektronicznych, monitorach LCD, zasilaczach, małym sprzęcie AGD, produktach medycznych i produktach Bluetooth. Wagi elektroniczne, elektronika samochodowa, produkty sieciowe, sprzęt AGD, komputerowe urządzenia peryferyjne i różne produkty cyfrowe.
Czas publikacji: 18 grudnia 2023 r
