MOS管和IGBT管都可以作為開關元件使用,它們在外形、特性參數上也比較相似,那它們到底有什么區別呢?
什么是MOS管?
MOS管是MOSFET管的簡稱,是金屬-氧化物半導體場效應晶體管,可以簡化稱為「場效應管」,MOS管主要分兩種類型:結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)。
由于場效應管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應管。
MOSFET又可分為四大類:N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型。
有的MOSFET內部會有個二極管,這是體二極管,或叫寄生二極管、續流二極管。
寄生二極管的作用,有兩種解釋:
1、MOSFET的寄生二極管,作用在于防止VDD過壓的情況下,燒壞MOS管。
2、防止MOS管的源極和漏極反接時燒壞MOS管,也可以在電路有反向感生電壓時,為反向感生電壓提供通路,避免反向感生電壓擊穿MOS管。
MOSFET有輸入阻抗高、開關速度快、熱穩定性好、電壓控制電流等特性,可用作電路中的放大器、電子開關等。
什么是IGBT管?
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即絕緣柵雙極型晶體管,它是由晶體三極管和MOS管組成的復合型半導體器件。
IGBT管有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,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用。
IGBT管內部的體二極管并非寄生的,而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的,又稱為FWD(續流二極管)。
IGBT管非常適合應用于如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
MOS管和IGBT的結構特點
IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構成的。
相似功率容量的IGBT和MOSFET,IGBT的速度可能會慢于MOSFET,因為IGBT存在關斷拖尾時間,由于IGBT關斷拖尾時間長,死區時間也要加長,從而會影響開關頻率。
如何選擇?
在電路中,選用MOS管還是選擇IGBT管作為功率開關管,這是工程師常遇到的問題,從系統的電壓、電流、切換功率等因素作為考慮,可以總結出以下幾點:
總的來說,MOSFET管的優點是高頻特性好,可工作的頻率可以達到幾百kHz、上MHz,但它的缺點在于導通電阻大在高壓大電流場合功耗較大;而IGBT在低頻及較大功率場合下表現卓越,其導通電阻小,耐壓高。
MOSFET管應用于開關電源、高頻感應加熱、高頻逆變焊機、鎮流器、通信電源等高頻電源領域;IGBT管則集中應用于焊機、電鍍電解電源、逆變器、變頻器、超音頻感應加熱等領域。
責任編輯:PSY
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