Als Schaltelemente kommen MOSFET und IGBT häufig in elektronischen Schaltungen vor. Sie ähneln sich auch im Aussehen und in den charakteristischen Parametern. Ich glaube, viele Leute werden sich fragen, warum einige Schaltkreise MOSFETs verwenden müssen, andere dagegen. IGBT?
Was ist der Unterschied zwischen ihnen? Nächste,Olukeywird Ihre Fragen beantworten!
Was ist einMOSFET?
MOSFET, der vollständige chinesische Name ist Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor. Da das Gate dieses Feldeffekttransistors durch eine Isolierschicht isoliert ist, wird er auch als Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate bezeichnet. MOSFETs können je nach Polarität ihres „Kanals“ (Arbeitsträger) in zwei Typen unterteilt werden: „N-Typ“ und „P-Typ“, üblicherweise auch N-MOSFET und P-MOSFET genannt.
Der MOSFET selbst verfügt über eine eigene parasitäre Diode, die verhindert, dass der MOSFET bei Überspannung an VDD durchbrennt. Denn bevor die Überspannung Schäden am MOSFET verursacht, bricht zuerst die Diode in umgekehrter Richtung durch und leitet den großen Strom zur Erde, wodurch verhindert wird, dass der MOSFET durchbrennt.
Was ist IGBT?
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ist ein Verbindungshalbleiterbauelement, das aus einem Transistor und einem MOSFET besteht.
Die Schaltsymbole von IGBT sind noch nicht vereinheitlicht. Beim Zeichnen des Schaltplans werden im Allgemeinen die Symbole von Triode und MOSFET übernommen. Zu diesem Zeitpunkt können Sie anhand des im Schaltplan markierten Modells beurteilen, ob es sich um einen IGBT oder einen MOSFET handelt.
Gleichzeitig sollte auch darauf geachtet werden, ob der IGBT über eine Body-Diode verfügt. Wenn es auf dem Bild nicht markiert ist, heißt das nicht, dass es nicht existiert. Sofern in den offiziellen Daten nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, ist diese Diode vorhanden. Die Body-Diode im IGBT ist nicht parasitär, sondern speziell zum Schutz der empfindlichen Sperrspannung des IGBT ausgelegt. Sie wird auch FWD (Freilaufdiode) genannt.
Die interne Struktur der beiden ist unterschiedlich
Die drei Pole des MOSFET sind Source (S), Drain (D) und Gate (G).
Die drei Pole des IGBT sind Kollektor (C), Emitter (E) und Gate (G).
Ein IGBT wird durch Hinzufügen einer zusätzlichen Schicht zum Drain eines MOSFET aufgebaut. Ihre interne Struktur ist wie folgt:
Die Anwendungsgebiete der beiden sind unterschiedlich
Die internen Strukturen von MOSFET und IGBT sind unterschiedlich, was ihre Anwendungsbereiche bestimmt.
Aufgrund der Struktur des MOSFET kann er normalerweise einen großen Strom erreichen, der KA erreichen kann, aber die erforderliche Spannungsfestigkeit ist nicht so hoch wie beim IGBT. Seine Hauptanwendungsbereiche sind Schaltnetzteile, Vorschaltgeräte, Hochfrequenz-Induktionserwärmung, Hochfrequenz-Inverter-Schweißgeräte, Kommunikationsnetzteile und andere Hochfrequenz-Stromversorgungsbereiche.
IGBT kann viel Leistung, Strom und Spannung erzeugen, aber die Frequenz ist nicht zu hoch. Derzeit kann die harte Schaltgeschwindigkeit von IGBT 100 kHz erreichen. IGBT wird häufig in Schweißmaschinen, Wechselrichtern, Frequenzumsetzern, galvanischen Elektrolyse-Stromversorgungen, Ultraschall-Induktionserwärmung und anderen Bereichen eingesetzt.
Hauptmerkmale von MOSFET und IGBT
MOSFET zeichnet sich durch hohe Eingangsimpedanz, schnelle Schaltgeschwindigkeit, gute thermische Stabilität, Spannungssteuerstrom usw. aus. In der Schaltung kann er als Verstärker, elektronischer Schalter und für andere Zwecke verwendet werden.
Als neuartiges elektronisches Halbleiterbauelement zeichnet sich der IGBT durch eine hohe Eingangsimpedanz, einen geringen Steuerspannungsverbrauch, einen einfachen Steuerkreis, einen hohen Spannungswiderstand und eine große Stromtoleranz aus und wird häufig in verschiedenen elektronischen Schaltkreisen eingesetzt.
Das ideale Ersatzschaltbild des IGBT ist in der folgenden Abbildung dargestellt. IGBT ist eigentlich eine Kombination aus MOSFET und Transistor. MOSFETs haben den Nachteil eines hohen Einschaltwiderstands, aber IGBTs überwinden diesen Mangel. IGBT hat bei hoher Spannung immer noch einen niedrigen Einschaltwiderstand. .
Im Allgemeinen besteht der Vorteil von MOSFET darin, dass er über gute Hochfrequenzeigenschaften verfügt und bei einer Frequenz von Hunderten von kHz und bis zu MHz betrieben werden kann. Der Nachteil besteht darin, dass der Einschaltwiderstand groß ist und der Stromverbrauch in Hochspannungs- und Hochstromsituationen hoch ist. IGBTs eignen sich gut für Situationen mit niedriger Frequenz und hoher Leistung, mit kleinem Einschaltwiderstand und hoher Spannungsfestigkeit.
Wählen Sie MOSFET oder IGBT
In der Schaltung ist die Frage, ob man einen MOSFET als Leistungsschalterröhre oder einen IGBT wählt, eine häufige Frage für Ingenieure. Berücksichtigt man Faktoren wie Spannung, Strom und Schaltleistung des Systems, lassen sich folgende Punkte zusammenfassen:
Oft wird gefragt: „Ist MOSFET oder IGBT besser?“ Tatsächlich gibt es keinen guten oder schlechten Unterschied zwischen den beiden. Das Wichtigste ist, die tatsächliche Anwendung zu sehen.
Wenn Sie noch Fragen zum Unterschied zwischen MOSFET und IGBT haben, können Sie sich für weitere Informationen an Olukey wenden.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. Dezember 2023
