《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > MOS管和IGBT管到底哪里不同?該如何選擇,?

MOS管和IGBT管到底哪里不同,?該如何選擇?

2020-03-17
來(lái)源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: MOS管 IGBT管 半導(dǎo)體器件

  電子電路中,,MOS 管和 IGBT 管會(huì)經(jīng)常出現(xiàn),,它們都可以作為開(kāi)關(guān)元件來(lái)使用,MOS 管和 IGBT 管在外形及特性參數(shù)也比較相似,,那為什么有些電路用 MOS 管,?而有些電路用 IGBT 管?

  下面我們就來(lái)了解一下,,MOS 管和 IGBT 管到底有什么區(qū)別吧,!

1.png

  什么是 MOS 管?

  場(chǎng)效應(yīng)管主要有兩種類(lèi)型,,分別是結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS 管),。

2.png

  MOS 管即 MOSFET,中文全稱(chēng)是金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,,由于這種場(chǎng)效應(yīng)管的柵極被絕緣層隔離,,所以又叫絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。

  MOSFET 又可分為 N 溝耗盡型和增強(qiáng)型,;P 溝耗盡型和增強(qiáng)型四大類(lèi),。

3.jpg

  ▲ MOSFET 種類(lèi)與電路符號(hào)

  有的 MOSFET 內(nèi)部會(huì)有個(gè)二極管,這是體二極管,,或者叫寄生二極管,、續(xù)流二極管。

4.png

  關(guān)于寄生二極管的作用,,有兩種解釋?zhuān)?/p>

  1、MOSFET 的寄生二極管,作用是防止 VDD 過(guò)壓的情況下,,燒壞 MOS 管,,因?yàn)樵谶^(guò)壓對(duì) MOS 管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,,將大電流直接到地,,從而避免 MOS 管被燒壞。

  2,、防止 MOS 管的源極和漏極反接時(shí)燒壞 MOS 管,,也可以在電路有反向感生電壓時(shí),為反向感生電壓提供通路,,避免反向感生電壓擊穿 MOS 管,。

  MOSFET 具有輸入阻抗高、開(kāi)關(guān)速度快,、熱穩(wěn)定性好,、電壓控制電流等特性,在電路中,,可以用作放大器,、電子開(kāi)關(guān)等用途。

  什么是 IGBT,?

  IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),,絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和 MOS 管組成的復(fù)合型半導(dǎo)體器件,。

  IGBT 作為新型電子半導(dǎo)體器件,,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,,控制電路簡(jiǎn)單,,耐高壓,承受電流大等特性,,在各種電子電路中獲得極廣泛的應(yīng)用,。

5.png

  IGBT 的電路符號(hào)至今并未統(tǒng)一,畫(huà)原理圖時(shí)一般是借用三極管,、MOS 管的符號(hào),,這時(shí)可以從原理圖上標(biāo)注的型號(hào)來(lái)判斷是 IGBT 還是 MOS 管。

  同時(shí)還要注意 IGBT 有沒(méi)有體二極管,,圖上沒(méi)有標(biāo)出并不表示一定沒(méi)有,,除非官方資料有特別說(shuō)明,否則這個(gè)二極管都是存在的,。

6.png

  IGBT 內(nèi)部的體二極管并非寄生的,,而是為了保護(hù) IGBT 脆弱的反向耐壓而特別設(shè)置的,,又稱(chēng)為 FWD(續(xù)流二極管)。

  判斷 IGBT 內(nèi)部是否有體二極管也并不困難,,可以用萬(wàn)用表測(cè)量 IGBT 的 C 極和 E 極,,如果 IGBT 是好的,C,、E 兩極測(cè)得電阻值無(wú)窮大,,則說(shuō)明 IGBT 沒(méi)有體二極管。

  IGBT 非常適合應(yīng)用于如交流電機(jī),、變頻器,、開(kāi)關(guān)電源、照明電路,、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域,。

  MOS 管和 IGBT 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  MOS 管和 IGBT 管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。

7.png

  IGBT 是通過(guò)在 MOSFET 的漏極上追加層而構(gòu)成的,。

  IGBT 的理想等效電路如下圖所示,,IGBT 實(shí)際就是 MOSFET 和晶體管三極管的組合,MOSFET 存在導(dǎo)通電阻高的缺點(diǎn),,但 IGBT 克服了這一缺點(diǎn),,在高壓時(shí) IGBT 仍具有較低的導(dǎo)通電阻。

8.png

  另外,,相似功率容量的 IGBT 和 MOSFET,,IGBT 的速度可能會(huì)慢于 MOSFET,因?yàn)?IGBT 存在關(guān)斷拖尾時(shí)間,,由于 IGBT 關(guān)斷拖尾時(shí)間長(zhǎng),,死區(qū)時(shí)間也要加長(zhǎng),從而會(huì)影響開(kāi)關(guān)頻率,。

  選擇 MOS 管還是 IGBT,?

  在電路中,選用 MOS 管作為功率開(kāi)關(guān)管還是選擇 IGBT 管,,這是工程師常遇到的問(wèn)題,,如果從系統(tǒng)的電壓、電流,、切換功率等因素作為考慮,,可以總結(jié)出以下幾點(diǎn):

9.png

  也可從下圖看出兩者使用的條件,陰影部分區(qū)域表示 MOSFET 和 IGBT 都可以選用,,“,?”表示當(dāng)前工藝還無(wú)法達(dá)到的水平。

10.png

  總的來(lái)說(shuō),,MOSFET 優(yōu)點(diǎn)是高頻特性好,,可以工作頻率可以達(dá)到幾百 kHz,、上 MHz,缺點(diǎn)是導(dǎo)通電阻大在高壓大電流場(chǎng)合功耗較大,;而 IGBT 在低頻及較大功率場(chǎng)合下表現(xiàn)卓越,,其導(dǎo)通電阻小,,耐壓高,。

  MOSFET 應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、鎮(zhèn)流器,、高頻感應(yīng)加熱,、高頻逆變焊機(jī)、通信電源等等高頻電源領(lǐng)域,;IGBT 集中應(yīng)用于焊機(jī),、逆變器、變頻器,、電鍍電解電源,、超音頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話(huà)通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話(huà):010-82306118,;郵箱:[email protected],。