怎样区分場效應管与IGBT管
效應管 IGBT管怎样区分場效應管与IGBT管,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,怎样区分場效應管与IGBT管吧!
什麽是MOS管?
怎样区分場效應管与IGBT管。場效應管主要有两种类型,分别是结型場效應管(JFET)和绝缘栅場效應管(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,由于这种場效應管的栅极被绝缘层隔离,所以又叫绝缘栅場效應管。
MOSFET又可分爲N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。
有的MOSFET內部會有個二極管,這是體二極管,或者叫寄生二極管、續流二極管。
關于寄生二極管的作用,有兩種解釋:
1、MOSFET的寄生二極管,作用是防止VDD過壓的情況下,燒壞MOS管,因爲在過壓對MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。
2、防止MOS管的源極和漏極反接時燒壞MOS管,也可以在電路有反向感生電壓時,爲反向感生電壓提供通路,避免反向感生電壓擊穿MOS管。MOSFET具有輸入阻抗高、開關速度快、熱穩定性好、電壓控制電流等特性,在電路中,可以用作放大器、電子開關等用途。
什麽是IGBT?
怎样区分場效應管与IGBT管详解。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的電路符號至今並未統一,畫原理圖時一般是借用三極管、MOS管的符號,這時可以從原理圖上標注的型號來判斷是IGBT還是MOS管。同時還要注意IGBT有沒有體二極管,圖上沒有標出並不表示一定沒有,除非官方資料有特別說明,否則這個二極管都是存在的。
IGBT內部的體二極管並非寄生的,而是爲了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的,又稱爲FWD(續流二極管)。判斷IGBT內部是否有體二極管也並不困難,可以用萬用表測量IGBT的C極和E極,如果IGBT是好的,C、E兩極測得電阻值無窮大,則說明IGBT沒有體二極管。IGBT非常適合應用于如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
MOS管和IGBT的結構特點
MOS管和IGBT管的內部結構如下圖所示。
IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構成的。IGBT的理想等效電路如下圖所示,IGBT實際就是MOSFET和晶體管三極管的組合,MOSFET存在導通電阻高的缺點,但IGBT克服了這一缺點,在高壓時IGBT仍具有較低的導通電阻。
另外,相似功率容量的IGBT和MOSFET,IGBT的速度可能會慢于MOSFET,因爲IGBT存在關斷拖尾時間,由于IGBT關斷拖尾時間長,死區時間也要加長,從而會影響開關頻率。
選擇MOS管還是IGBT?
在電路中,選用MOS管作爲功率開關管還是選擇IGBT管,這是工程師常遇到的問題,如果從系統的電壓、電流、切換功率等因素作爲考慮,可以總結出以下幾點:
也可從下圖看出兩者使用的條件,陰影部分區域表示MOSFET和IGBT都可以選用,“?”表示當前工藝還無法達到的水平。
總的來說,MOSFET優點是高頻特性好,可以工作頻率可以達到幾百kHz、上MHz,缺點是導通電阻大在高壓大電流場合功耗較大;而IGBT在低頻及較大功率場合下表現卓越,其導通電阻小,耐壓高。
MOSFET應用于開關電源、鎮流器、高頻感應加熱、高頻逆變焊機、通信電源等等高頻電源領域;IGBT集中應用于焊機、逆變器、變頻器、電鍍電解電源、超音頻感應加熱等領域。
MOS管和IGBT內部結構不同決定應用領域的不同
1、由于MOSFET的結構,通常它可以做到電流很大,可以到上KA,但是前提耐壓能力沒有IGBT強。
2,IGBT可以做很大功率,電流和電壓都可以,就是一點頻率不是太高,目前IGBT硬開關速度可以到100KHZ,那已經是不錯了.不過相對于MOSFET的工作頻率還是九牛一毛,MOSFET可以工作到幾百KHZ,上MHZ,以至幾十MHZ,射頻領域的産品。
3,就其应用,根据其特点: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 。
开关电源 (Switch Mode Power Supply;SMPS) 的性能在很大程度上依赖于功率半导体器件的选择,即开关管和整流器。虽然没有万全的方案来解决选择IGBT还是MOSFET的问题,但针对特定SMPS应用中的IGBT 和 MOSFET进行性能比较,确定关键参数的范围还是能起到一定的参考作用。