IGBT（絕緣柵雙極晶體管）和MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）用于許多不同類型的電源應(yīng)用，包括可再生能源、航空航天、汽車和運(yùn)輸、測(cè)試和測(cè)量以及電信。在設(shè)計(jì)階段，這些廣泛使用的功率晶體管通常是可互換的，盡管MOSFET通常適用于較低的電壓和功率，而IGBT則很好地適應(yīng)更高的電壓和功率。隨著碳化硅的引入，MOSFET比以往任何時(shí)候都更有效，與傳統(tǒng)硅元件相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

硅與碳化硅MOSFET

MOSFET已經(jīng)存在多年，包括基于硅和碳化硅的設(shè)計(jì)。通常，MOSFET 用于涉及相對(duì)較低的電壓和功率要求的設(shè)計(jì)。然而，當(dāng)涉及到碳化硅MOSFET時(shí)，情況并不總是如此。

碳化硅 MOSFET 的臨界擊穿強(qiáng)度是硅的 10 倍，碳化硅 MOSFET 可以在更高的溫度下工作，提供更高的電流密度，降低開關(guān)損耗并支持更高的開關(guān)頻率。這也意味著碳化硅MOSFET與硅IGBT更相似，在許多設(shè)計(jì)中，可以取代硅IGBT，同時(shí)為整體設(shè)計(jì)提供額外的優(yōu)勢(shì)。

碳化硅MOSFET在其他方面優(yōu)于硅MOSFET，包括能夠處理更高的電壓和功率要求，同時(shí)仍節(jié)省空間。碳化硅的使用使這些MOSFET非常堅(jiān)固耐用。

硅 IGBT 與碳化硅 MOSFET

IGBT用于需要良好控制的中速開關(guān)的場(chǎng)合，并且它們比同類硅MOSFET便宜。此外，IGBT可以處理比傳統(tǒng)MOSFET更高的電壓，但在使用硅時(shí)會(huì)產(chǎn)生高開關(guān)損耗。這些損耗會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致需要昂貴且大型的熱管理解決方案，并限制功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率。

事實(shí)上，僅使用硅IGBT時(shí)所需的熱管理組件就會(huì)顯著增加系統(tǒng)的尺寸和重量，這對(duì)于涉及電動(dòng)汽車或航空航天應(yīng)用的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。然而，對(duì)于較低的開關(guān)速度，IGBT具有良好的效率和節(jié)能性，這就是為什么多年來(lái)它們比同類MOSFET更受歡迎。

碳化硅MOSFET具有出色的導(dǎo)熱性，可實(shí)現(xiàn)更好的導(dǎo)熱性和更低的開關(guān)損耗。單獨(dú)降低開關(guān)損耗（即使在高電壓下）就意味著產(chǎn)生的熱量要少得多，從而降低了使用碳化硅MOSFET而不是硅IGBT的系統(tǒng)的熱管理要求。

反過(guò)來(lái)，這又降低了總體成本，并且與設(shè)計(jì)相比更加緊湊，重量更輕。此外，碳化硅MOSFET比硅IGBT更堅(jiān)固，使其成為IGBT具有挑戰(zhàn)性的惡劣環(huán)境應(yīng)用的理想選擇，例如電動(dòng)汽車或太陽(yáng)能系統(tǒng)的車載充電器。

碳化硅 MOSFET：為您的設(shè)計(jì)提供更高的效率

總體而言，在決定設(shè)計(jì)使用哪種類型的元件時(shí)，明智的方法是考慮使用碳化硅MOSFET。考慮到碳化硅MOSFET與硅IGBT相比的高開關(guān)速度、更低的開關(guān)損耗、更高的效率和耐用性，很容易理解為什么越來(lái)越多的工程師選擇碳化硅功率元件。碳化硅提供更可靠、更可持續(xù)的設(shè)計(jì)，具有更高的整體效率、更小的占地面積和更輕的重量。

審核編輯：郭婷