Como elementos de comutação, MOSFET e IGBT aparecem frequentemente em circuitos eletrônicos. Eles também são semelhantes em aparência e parâmetros característicos. Acredito que muitas pessoas se perguntarão por que alguns circuitos precisam usar MOSFET, enquanto outros o fazem. IGBT?
Qual é a diferença entre eles? Próximo,Olukeyresponderá às suas perguntas!
O que é umMOSFET?
MOSFET, o nome chinês completo é transistor de efeito de campo semicondutor de óxido metálico. Como a porta deste transistor de efeito de campo é isolada por uma camada isolante, ele também é chamado de transistor de efeito de campo de porta isolada. O MOSFET pode ser dividido em dois tipos: "tipo N" e "tipo P" de acordo com a polaridade de seu "canal" (portadora de trabalho), geralmente também chamado de MOSFET N e MOSFET P.
O próprio MOSFET possui seu próprio diodo parasita, que é usado para evitar que o MOSFET queime quando o VDD estiver com sobretensão. Porque antes que a sobretensão cause danos ao MOSFET, o diodo quebra primeiro e direciona a grande corrente para o terra, evitando assim que o MOSFET queime.
O que é IGBT?
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) é um dispositivo semicondutor composto composto por um transistor e um MOSFET.
Os símbolos do circuito IGBT ainda não estão unificados. Ao desenhar o diagrama esquemático, os símbolos do triodo e do MOSFET são geralmente emprestados. Neste momento, você pode julgar se é IGBT ou MOSFET a partir do modelo marcado no diagrama esquemático.
Ao mesmo tempo, você também deve prestar atenção se o IGBT possui um diodo corporal. Se não estiver marcado na imagem, não significa que não exista. A menos que os dados oficiais indiquem especificamente o contrário, este diodo está presente. O diodo corporal dentro do IGBT não é parasita, mas é especialmente configurado para proteger a frágil tensão suportável reversa do IGBT. Também é chamado de FWD (diodo de roda livre).
A estrutura interna dos dois é diferente
Os três pólos do MOSFET são fonte (S), dreno (D) e porta (G).
Os três pólos do IGBT são coletor (C), emissor (E) e porta (G).
Um IGBT é construído adicionando uma camada adicional ao dreno de um MOSFET. Sua estrutura interna é a seguinte:
Os campos de aplicação dos dois são diferentes
As estruturas internas do MOSFET e do IGBT são diferentes, o que determina seus campos de aplicação.
Devido à estrutura do MOSFET, ele geralmente pode atingir uma grande corrente, que pode atingir KA, mas a capacidade de resistência à tensão pré-requisito não é tão forte quanto o IGBT. Suas principais áreas de aplicação são fontes de alimentação chaveadas, reatores, aquecimento por indução de alta frequência, máquinas de solda com inversor de alta frequência, fontes de alimentação de comunicação e outros campos de fonte de alimentação de alta frequência.
O IGBT pode produzir muita potência, corrente e tensão, mas a frequência não é muito alta. Atualmente, a velocidade de comutação rígida do IGBT pode chegar a 100KHZ. IGBT é amplamente utilizado em máquinas de solda, inversores, conversores de frequência, fontes de alimentação eletrolíticas de galvanoplastia, aquecimento por indução ultrassônica e outros campos.
Principais características do MOSFET e IGBT
O MOSFET possui características de alta impedância de entrada, velocidade de comutação rápida, boa estabilidade térmica, corrente de controle de tensão, etc. No circuito, pode ser usado como amplificador, chave eletrônica e outras finalidades.
Como um novo tipo de dispositivo semicondutor eletrônico, o IGBT possui características de alta impedância de entrada, consumo de energia de controle de baixa tensão, circuito de controle simples, resistência de alta tensão e grande tolerância de corrente, e tem sido amplamente utilizado em vários circuitos eletrônicos.
O circuito equivalente ideal do IGBT é mostrado na figura abaixo. IGBT é na verdade uma combinação de MOSFET e transistor. O MOSFET tem a desvantagem de alta resistência, mas o IGBT supera essa deficiência. O IGBT ainda apresenta baixa resistência em alta tensão. .
Em geral, a vantagem do MOSFET é que ele possui boas características de alta frequência e pode operar em frequências de centenas de kHz e até MHz. A desvantagem é que a resistência é grande e o consumo de energia é grande em situações de alta tensão e alta corrente. O IGBT funciona bem em situações de baixa frequência e alta potência, com pequena resistência e alta tensão suportável.
Escolha MOSFET ou IGBT
No circuito, escolher MOSFET como tubo de alimentação ou IGBT é uma questão que os engenheiros frequentemente encontram. Se fatores como tensão, corrente e potência de comutação do sistema forem levados em consideração, os seguintes pontos podem ser resumidos:
As pessoas costumam perguntar: “O MOSFET ou o IGBT são melhores?” Na verdade, não há diferença boa ou ruim entre os dois. O mais importante é ver a sua aplicação real.
Se você ainda tiver dúvidas sobre a diferença entre MOSFET e IGBT, entre em contato com Olukey para obter detalhes.
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Horário da postagem: 18 de dezembro de 2023
