如同大多數電子元件一樣，有幾個主要的參數和性能規格往往決定設備和應用之間的初始匹配情況。隨后是大量的二級參數，然后通過第三級參數，所有這些參數的組合，達成一個合適的選擇結果。當然，沒有所謂的“最佳”選擇，因為任何最終選擇都牽涉到對許多組件選擇間（當然包括成本）不可避免的權衡。對于兩種器件，主要參數是電流處理能力和峰值電壓額定值，因為這兩個參數決定了某個特定部分是否可以支撐電機的負荷需求。

對于MOSFET，接下來的關鍵參數是導通電阻（RDS（ON））和柵極電容。較低的導通電阻意味著降低電阻損耗和導通時的電壓降，并因此降低了散熱負荷并提高了效率。MOSFET設計的進步降低了導通電阻的大小，已經可以低至幾十毫歐，雖然已經算小，但在處理數十或數百安電流時仍然是一個潛在麻煩。

柵極電容決定門完全打開和關閉所需的電流和轉換速率，這些決定了管子是否具備所需的轉換時間（與開關速度相關）。待注入或拉出的電流量的基本計算公式是 I = C dV/dt，沒辦法繞開這兩個重要參數。

對于IGBT，接下來的關鍵指標是導通狀態下約2 V的壓降Vdrop，該值是內部PN結的二極管壓降及MOSFET內在驅動的壓降之和;它不會低于單個二極管的閾值。

如果這些參數是靜態的，選擇會更容易些。但實際情況是，MOSFET的RDS（on）和IGBT Vdrop都受到溫度和電流大小的影響，并且這些功率器件確實存在顯著自熱。對于MOSFET，該電壓降主要來自電阻并且和電流成正比，而RDS（on）則隨溫度增加。對于IGBT，電壓降表現出二極管性質，隨著電流對數而增加，并且相對溫度來說是恒定的（圖5）。

圖5：兩種器件在相同電流密度時導通狀態下的電壓降與在溫度的關系。IPP60R099C6是一個超結功率MOSFET管，而IRGP4063D是溝道型IGBT（圖片來自于國際整流器AN-983）。

在比較MOSFET和IGBT時，一般情況下前者提供了更快的開關速度（MHz）、更高的峰值電流和更寬的SOA（安全工作區）。但它們的傳導強烈依賴于溫度和額定電壓;隨著額定電壓的上升，其積分二極管反向恢復性能惡化，增加了開關損耗。 IGBT可提供更高的額定電流，而且堅固耐用，但是開關速度較慢;它們缺乏內部的反向恢復二極管意味著必須找到協同封裝了二極管的一個IGBT來匹配您的應用。

對于電機驅動應用，主要原則是在較低的電壓和電流以及較高的開關頻率時選擇MOSFET; IGBT則在較高電壓/電流和較低頻率時是更好的選擇。注意：所有指南也存在很多例外，這取決于應用的具體情況。由于大多數電機只需要較低頻率的操作（是極數和最大轉速的函數），IGBT對這類應用是一個可行的選擇。

散熱和封裝方面的考慮

如果在電機驅動器中選擇MOSFET和IGBT的討論中不涉及散熱和封裝，那么這種討論是不完整的。由于電機涉及功率控制，開關元件必須將熱耗消散出去，而這種不可避免的熱量源自內部損耗。業界已經出臺這些器件封裝尺寸和類型的標準（針對小/中等功率水平的選擇有D2PAK，D-Pak，TO-220，TO-227，和TO-262），因為標準中給出的選擇較少從而也簡化了散熱器和冷卻的候選項。

在一定功率水平下對封裝及其散熱性能的熱建模是至關重要的。供應商提供詳細的熱模型，其基本模型相當直觀。供應商還提供應用筆記，幫助設計師走通基礎實例。初級模型通常只是一個電子表格，而更先進的熱分析應用項目可能需要調查散熱和相關選項。MOSFET和IGBT都可以并聯以容納更高的電流或物理上分散的熱源——這一特性通常在電機驅動時很必要——但是每一個附加無源元件需要不同的配置，以平衡和匹配電流。

除組件散熱情況之外還有很多地方也需要建模。即使你能散掉MOSFET或IGBT的足夠熱量，以保證滿足其額定SOA要求，但熱量必須轉移到某個地方。在某些情況下，有一個簡單的達到“外部”的耗散路徑，但在許多情況下，器件排出的熱量將成為PC板或封裝盒其余部分的麻煩。因此，熱分析必須關注散熱對全系統的影響，尤其是因為許多電機應用都是封閉的或其環境具有相當大的挑戰性，比如環境溫度非常高而冷卻空氣流很低。

做出選擇

在大多數情況下沒有個別模型的單一“最佳”選擇，甚至MOSFET或IGBT之間也沒有“最佳”選擇。實際情況是，綜合許多性能參數和它們的相對優先級，以及可用性和成本從而作出決定。

幸運的是，MOSFET和IGBT的供應商很多，雖然這可能是個大麻煩，因為會出現選擇風暴。如有疑問，起初可以選擇這樣的供應商：提供一般設計問題的齊全應用筆記，輔以特定應用的詳細設計（和它們的分析），這些應用就可以拿來作為一個起始設計。一些廠商同時提供MOSFET和IGBT，這樣他們就可以提供兩種開關類型使用選擇的權衡評估。當然，經過驗證的參考設計庫（布局，BOM）也很關鍵。

如果選擇看似矛盾或者難度太大，一個好的策略是與分銷商緊密合作，像貿澤電子這樣的分銷商儲備了一大堆兩種器件的備選件，這些備選件來自于Vishay、仙童、安森美半導體、意法半導體、英飛凌等知名大廠。只需要一個網站，工程師就可以下載數據手冊，應用筆記，成熟的參考設計，甚至是比較不同的產品以獲取針對他們具體應用的相關屬性間的權衡評估。