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MOS管和IGBT管有什么区别

在电路设计中,MOS管和IGBT管道经常出现,可作为开关元件使用,MOS管和IGBT管道的外观和特性参数相似,那么为什么有些电路使用呢?MOS管?还有一些电路IGBT管?

让我们来看看,MOS管和IGBT管到底有什么区别?

场效应管主要有两种类型,即结型场效应管(JFET)以及绝缘栅场效应管(MOS管)。

MOS管即MOSFET,中文全称为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,也称为绝缘栅场效应管。

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类型和电路符号

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。

寄生二极管的作用有两种解释:

1、MOSFET寄生二极管的作用是预防VDD过压时烧坏MOS因为管道过压对MOS管道损坏前,二极管先反向击穿,大电流直接到地,避免MOS管被烧坏。

2、防止MOS管道的源极和漏极反接时烧坏MOS当电路有反向感生电压时,管道也可以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、电压控制电流等特点。

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极晶体管由晶体三极管和MOS复合半导体器件由管道组成。

IGBT作为一种新型的电子半导体设备,具有输入阻抗高、电压控制功耗低、控制电路简单、耐高压、电流大等特点,广泛应用于各种电子电路中。

IGBT到目前为止,电路符号还没有统一。绘制原理图时,通常使用三极管MOS管的符号可以从原理图上标注的型号来判断IGBT还是MOS管。

还要注意IGBT是否有体二极管,图上没有标记并不意味着一定没有,除非官方资料有特别说明,否则这个二极管就存在了。

IGBT内体二极管不是寄生的,而是为了保护IGBT特别设置的脆弱反向耐压,又称FWD(续流二极管)。

判断IGBT用万用表测量内部是否有体二极管并不难。IGBT如果IGBT是好的,C、E两极测得的电阻值无限大,说明IGBT没有体二极管。

IGBT非常适用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

MOS管和IGBT管的内部结构如下图所示。

IGBT是通过在MOSFET由漏极上加层组成。

IGBT理想等效电路如下图所示,IGBT实际就是MOSFET结合晶体管三极管,MOSFET导通电阻高的缺点,但是IGBT在高压下克服这一缺点IGBT导通电阻仍然较低。

此外,功率容量相似IGBT和MOSFET,IGBT速度可能会慢于MOSFET,因为IGBT因为有关断拖尾时间,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。

选择电路MOS作为功率开关管还是选择管道IGBT管道,这是工程师经常遇到的问题,如果考虑到系统的电压、电流、切换功率等因素,可以总结以下几点:

两者的使用条件也可以从下图中看出,阴影部分区域表示MOSFET和IGBT可以选择?表示当前工艺无法达到的水平。

总的来说,MOSFET优点是高频特性好,工作频率可以达到几百kHz、上MHz,缺点是高压大电流场合导通电阻大,功耗大;IGBT在低频、高功率场合表现良好,导电阻小,耐压性高。

MOSFET用于开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源;IGBT主要用于焊机、逆变器、变频器、电镀电解电源、超音频感应加热等领域。

参考资料:

https://wenku.baidu.com/view/56c5322e0722192e4536f6d9.html?sxts=1583479105292

http://www.elecfans.com/d/988051.html

https://wenku.baidu.com/view/572f952158fafab069dc0285.html?sxts=1583479109065

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