Rozdiely medzi IGBT a MOSFET

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) sú dve bežné výkonové polovodičové zariadenia široko používané vo výkonovej elektronike. Aj keď sú oba základné komponenty v rôznych aplikáciách, výrazne sa líšia v niekoľkých aspektoch. Nižšie sú uvedené hlavné rozdiely medzi IGBT a MOSFET:

1. Pracovný princíp

- IGBT: IGBT kombinuje vlastnosti BJT (bipolárneho tranzistora) a MOSFET, čím sa stáva hybridným zariadením. Riadi základňu BJT cez hradlové napätie MOSFET, ktorý zase riadi vedenie a prerušenie BJT. Aj keď sú procesy vedenia a vypínania IGBT relatívne zložité, vyznačuje sa nízkymi stratami vo vedení a vysokou toleranciou napätia.

- MOSFET: MOSFET je tranzistor s efektom poľa, ktorý riadi prúd v polovodiči cez hradlové napätie. Keď napätie brány prekročí napätie zdroja, vytvorí sa vodivá vrstva, ktorá umožní prúdenie prúdu. Naopak, keď je napätie hradla pod prahovou hodnotou, vodivá vrstva zmizne a prúd nemôže pretekať. Prevádzka MOSFETu je relatívne jednoduchá, s vysokou rýchlosťou prepínania.

2. Oblasti použitia

- IGBT: Vďaka svojej tolerancii vysokého napätia, nízkej vodivosti napätia a rýchlemu spínaciemu výkonu je IGBT obzvlášť vhodný pre vysokovýkonné aplikácie s nízkou stratou, ako sú invertory, ovládače motorov, zváračky a zdroje neprerušiteľného napájania (UPS). . V týchto aplikáciách IGBT efektívne riadi operácie spínania vysokého napätia a vysokého prúdu.

- MOSFET: MOSFET so svojou rýchlou odozvou, vysokým vstupným odporom, stabilným spínacím výkonom a nízkou cenou je široko používaný v nízkoenergetických a rýchlo spínaných aplikáciách, ako sú spínané napájacie zdroje, osvetlenie, audio zosilňovače a logické obvody . MOSFET funguje výnimočne dobre v aplikáciách s nízkym výkonom a nízkym napätím.

3. Výkonnostné charakteristiky

- IGBT: IGBT vyniká vo vysokonapäťových aplikáciách s vysokým prúdom vďaka svojej schopnosti zvládnuť značný výkon s nižšími stratami vo vedení, ale má pomalšie spínacie rýchlosti v porovnaní s MOSFETmi.

- MOSFET: MOSFETy sa vyznačujú vyššími rýchlosťami spínania, vyššou účinnosťou v nízkonapäťových aplikáciách a nižšími stratami výkonu pri vyšších spínacích frekvenciách.

4. Zameniteľnosť

IGBT a MOSFET sú navrhnuté a používané na rôzne účely a zvyčajne sa nedajú zameniť. Výber zariadenia na použitie závisí od konkrétnej aplikácie, požiadaviek na výkon a nákladov.

Záver

IGBT a MOSFET sa výrazne líšia, pokiaľ ide o pracovný princíp, oblasti použitia a výkonové charakteristiky. Pochopenie týchto rozdielov pomáha pri výbere vhodného zariadenia pre návrhy výkonovej elektroniky, čo zabezpečuje optimálny výkon a nákladovú efektívnosť.