在电子电路中,
MOS管和
IGBT管会经常出现,它们都可以作为开关元件来使用,
MOS管和
IGBT管在外形及特性参数也比较相似。那为什么有些电路用
MOS管,而有些电路用
IGBT管?
下面我们就来了解一下,
MOS管和
IGBT管到底有什么区别吧!
什么是MOS管
场效应管主要有两种类型,分别是结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(
MOS管)。
MOS管即MOSFET,中文全称是金属-氧化物半导体场效应晶体管,由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离,所以又叫绝缘栅场效应管。
MOSFET又可分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。
MOSFET种类与电路符号 有的MOSFET内部会有个二极管,这是体二极管,或者叫寄生二极管、续流二极管。
关于寄生二极管的作用,有两种解释:
-
MOSFET的寄生二极管,作用是防止VDD过压的情况下,烧坏MOS管,因为在过压对MOS管造成破坏之前,二极管先反向击穿,将大电流直接到地,从而避免MOS管被烧坏。
-
防止MOS管的源极和漏极反接时烧坏MOS管,也可以在电路有反向感生电压时,为反向感生电压提供通路,避免反向感生电压击穿MOS管。
MOSFET具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性,在电路中,可以用作放大器、电子开关等用途。
什么是IGBT
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由晶体
三极管和
MOS管组成的复合型半导体器件。
IGBT作为新型电子半导体器件,具有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电子电路中获得极广泛的应用。
IGBT的电路符号至今并未统一,画原理图时一般是借用
三极管、
MOS管的符号,这时可以从原理图上标注的型号来判断是
IGBT还是
MOS管。
同时还要注意
IGBT有没有体二极管,图上没有标出并不表示一定没有,除非官方资料有特别说明,否则这个二极管都是存在的。
IGBT内部的体二极管并非寄生的,而是为了保护
IGBT脆弱的反向耐压而特别设置的,又称为FWD(续流二极管)。
判断
IGBT内部是否有体二极管也并不困难,可以用万用表测量
IGBT的C极和E极,如果
IGBT是好的,C、E两极测得电阻值无穷大,则说明
IGBT没有体二极管。
IGBT非常适合应用于如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
MOS管与IGBT的结构特点
MOS管和
IGBT管的内部结构如下图所示。
IGBT是通过在MOSFET的漏极上追加层而构成的。
IGBT的理想等效电路如下图所示,
IGBT实际就是MOSFET和晶体管
三极管的组合,MOSFET存在导通电阻高的缺点,但
IGBT克服了这一缺点,在高压时
IGBT仍具有较低的导通电阻。
另外,相似功率容量的
IGBT和MOSFET,
IGBT的速度可能会慢于MOSFET,因为
IGBT存在关断拖尾时间,由于
IGBT关断拖尾时间长,死区时间也要加长,从而会影响开关频率。
选择MOS管还是IGBT
在电路中,选用
MOS管作为功率开关管还是选择
IGBT管,这是工程师常遇到的问题,如果从系统的电压、电流、切换功率等因素作为考虑,可以总结出以下几点:
也可从下图看出两者使用的条件,阴影部分区域表示MOSFET和
IGBT都可以选用,“?”表示当前工艺还无法达到的水平。
总的来说,MOSFET优点是高频特性好,可以工作频率可以达到几百kHz、上MHz,缺点是导通电阻大在高压大电流场合功耗较大;而
IGBT在低频及较大功率场合下表现卓越,其导通电阻小,耐压高。
MOSFET应用于开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等等高频电源领域;IGBT集中应用于焊机、逆变器、变频器、电镀电解电源、超音频感应加热等领域。
免责声明:本文转载自“电子芯期天”,本文仅代表作者个人观点,不代表澳门新葡萄新京威尼斯987及行业观点,只为转载与分享,支持保护知识产权,转载请注明原出处及作者,如有侵权请联系我们删除。
公司电话:+86-0755-83044319
传真/FAX:+86-0755-83975897
邮箱:1615456225@qq.com
QQ:3518641314 李经理
QQ:332496225 丘经理
地址:深圳市龙华新区民治大道1079号展滔科技大厦C座809室