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怎樣區分場效應管與IGBT管 明明白白看清楚-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-06-10 

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怎樣區分場效應管與IGBT管 明明白白看清楚

怎樣區分場效應管與IGBT管

怎樣區分場效應管與IGBT管,在電子電路中,MOS管和IGBT管會經常出現,它們都可以作為開關元件來使用,MOS管和IGBT管在外形及特性參數也比較相似,那為什么有些電路用MOS管?而有些電路用IGBT管?下面我們就來了解一下,怎樣區分場效應管與IGBT管吧!


什么是MOS管?

怎樣區分場效應管與IGBT管。場效應管主要有兩種類型,分別是結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)。

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MOS管即MOSFET,中文全稱是金屬-氧化物半導體場效應晶體管,由于這種場效應管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應管。


MOSFET又可分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。

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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。

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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,因為在過壓對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,為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。


什么是IGBT?

怎樣區分場效應管與IGBT管詳解。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復合型半導體器件。IGBT作為新型電子半導體器件,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電子電路中獲得極廣泛的應用。

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IGBT的電路符號至今并未統一,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,圖上沒有標出并不表示一定沒有,除非官方資料有特別說明,否則這個二極管都是存在的。

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IGBT內部的體二極管并非寄生的,而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的,又稱為FWD(續流二極管)。判斷IGBT內部是否有體二極管也并不困難,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。

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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。

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另外,相似功率容量的IGBT和MOSFET,IGBT的速度可能會慢于MOSFET,因為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管作為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、切換功率等因素作為考慮,可以總結出以下幾點:

怎樣區分場效應管與IGBT管


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。

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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,射頻領域的產品。


3,就其應用,根據其特點: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 。


開關電源 (Switch Mode Power Supply;SMPS) 的性能在很大程度上依賴于功率半導體器件的選擇,即開關管和整流器。雖然沒有萬全的方案來解決選擇IGBT還是MOSFET的問題,但針對特定SMPS應用中的IGBT 和 MOSFET進行性能比較,確定關鍵參數的范圍還是能起到一定的參考作用。


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