在电子电路中,MOS管和IGBT管会常常呈现,它们都可以作爲开关元件来运用,MOS管和IGBT管在外形及特性参数也比拟类似,那为何有些电路用MOS管?而有些电路用IGBT管?
下面我们就来理解一下,MOS管和IGBT管究竟有什麼区别吧!
什麼是MOS管?
场效应管次要有两品种型,辨别是结型场效应管(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又可分爲N沟耗尽型和加强型;P沟耗尽型和加强型四大类。
▲ MOSFET品种与电路符号 有的MOSFET内部会有个二极管,这是体二极管,或许叫寄生二极管、续流二极管。
关于寄生二极管的作用,有两种解释:
1、MOSFET的寄生二极管,作用是避免VDD过压的状况下,烧坏MOS管,由于在过压对MOS管形成毁坏之前,二极管先反向击穿,将大电流间接到地,从而防止MOS管被烧坏。
2、避免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,爲反向感生电压提供通路,防止反向感生电压击穿MOS管。
MOSFET具有输出阻抗高、开关速度快、热波动性好、电压控制电流等特性,在电路中,可以用作缩小器、电子开关等用处。
什麼是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作爲新型电子半导体器件,具有输出阻抗高,电压控制功耗低,控制电路复杂,耐高压,接受电流大等特性,在各种电子电路中取得极普遍的使用。
IGBT的电路符号至今并未一致,画原理图时普通是借用三极管、MOS管的符号,这时可以从原理图上标注的型号来判别是IGBT还是MOS管。 同时还要留意IGBT有没有体二极管,图上没有标出并不表示一定没有,除非官方材料有特别阐明,否则这个二极管都是存在的。 IGBT外部的体二极管并非寄生的,而是爲了维护IGBT软弱的反向耐压而特别设置的,又称爲FWD(续流二极管)。
判别IGBT外部能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,假如IGBT是好的,C、E两极测得电阻值无量大,则阐明IGBT没有体二极管。
IGBT十分合适使用于如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等范畴。 MOS管和IGBT的构造特点 MOS管和IGBT管的外部构造如下图所示。
IGBT是经过在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实践就是MOSFET和晶体管三极管的组合,MOSFET存在导通电阻高的缺陷,但IGBT克制了这一缺陷,在高压时IGBT仍具有较低的导通电阻。 另外,类似功率容量的IGBT和MOSFET,IGBT的速度能够会慢于MOSFET,由于IGBT存在关断拖尾工夫,由于IGBT关断拖尾工夫长,死区工夫也要加长,从而会影响开关频率。
选择MOS管还是IGBT?
在电路中,选用MOS管作爲功率开关管还是选择IGBT管,这是工程师常遇到的成绩,假如从零碎的电压、电流、切换功率等要素作爲思索,可以总结出以下几点:
也可从下图看出两者运用的条件,暗影局部区域表示MOSFET和IGBT都可以选用,“?”表示以后工艺还无法到达的程度。
总的来说,MOSFET优点是高频特性好,再者工作频率可以到达几百kHz、上MHz,缺陷是导通电阻大在高压大电流场所功耗较大;而IGBT在低频及较大功率场所下表现杰出,其导通电阻小,耐压高。
MOSFET使用于开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通讯电源等等高频电源范畴;IGBT集中使用于焊机、逆变器、变频器、电镀电解电源、超音频感应加热等范畴。