怎样区分场效应管与IGBT管 明明白白看清楚

怎样区分场效应管与IGBT管

怎样区分场效应管(guan)(guan)与IGBT管(guan)(guan)，在(zai)电子电路(lu)中，MOS管(guan)(guan)和IGBT管(guan)(guan)会经常出现，它们(men)都(dou)可以作(zuo)为开(kai)关元(yuan)件来使用，MOS管(guan)(guan)和IGBT管(guan)(guan)在(zai)外(wai)形(xing)及特(te)性参数也比较相似(si)，那为什么有(you)(you)些(xie)(xie)电路(lu)用MOS管(guan)(guan)？而有(you)(you)些(xie)(xie)电路(lu)用IGBT管(guan)(guan)？下面我们(men)就来了解一下，怎样区分场效应管(guan)(guan)与IGBT管(guan)(guan)吧(ba)！

什么是MOS管？

怎样区分场(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)与(yu)IGBT管(guan)(guan)。场(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)主要(yao)有(you)两种类型，分别是(shi)结型场(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)（JFET）和绝缘栅场(chang)效应(ying)(ying)管(guan)(guan)（MOS管(guan)(guan)）。

MOS管即MOSFET，中文全(quan)称(cheng)是金(jin)属-氧化物半导体场(chang)效应晶体管，由于这种(zhong)场(chang)效应管的栅(zha)极被绝缘(yuan)层(ceng)隔离(li)，所以(yi)又叫绝缘(yuan)栅(zha)场(chang)效应管。

MOSFET又可(ke)分为N沟耗尽型(xing)(xing)和增强型(xing)(xing)；P沟耗尽型(xing)(xing)和增强型(xing)(xing)四大类。

有(you)的MOSFET内(nei)部会有(you)个二极(ji)管(guan)，这是体二极(ji)管(guan)，或者叫寄生二极(ji)管(guan)、续(xu)流(liu)二极(ji)管(guan)。

关于寄生二极管的作用，有两种解释：

1、MOSFET的(de)(de)寄生二极管(guan)，作用是防止VDD过压的(de)(de)情况下，烧(shao)坏MOS管(guan)，因为在过压对MOS管(guan)造成破(po)坏之前，二极管(guan)先反向击穿，将大电(dian)流直接(jie)到地，从而(er)避免MOS管(guan)被烧(shao)坏。

2、防止(zhi)MOS管(guan)的(de)源极和漏极反(fan)接时烧坏MOS管(guan)，也可以在电(dian)(dian)路(lu)有反(fan)向感生电(dian)(dian)压时，为反(fan)向感生电(dian)(dian)压提供(gong)通路(lu)，避免反(fan)向感生电(dian)(dian)压击穿MOS管(guan)。MOSFET具有输(shu)入阻(zu)抗高、开关(guan)速度快、热稳定性(xing)好、电压(ya)控制电流等(deng)特(te)性(xing)，在电路中(zhong)，可(ke)以用作(zuo)放大器、电子开关(guan)等(deng)用途。

什么是IGBT？

怎(zen)样区分场效应管(guan)与IGBT管(guan)详解。IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅(zha)双极型(xing)(xing)晶体(ti)管(guan)，是由晶体(ti)三极管(guan)和MOS管(guan)组(zu)成的(de)复合型(xing)(xing)半导体(ti)器件。IGBT作(zuo)为新型(xing)电(dian)(dian)子半导体器件，具有输入阻抗高，电(dian)(dian)压控制功(gong)耗低，控制电(dian)(dian)路简单，耐高压，承受电(dian)(dian)流(liu)大等特(te)性，在各种电(dian)(dian)子电(dian)(dian)路中获得极广(guang)泛的应用。

IGBT的电路(lu)符(fu)号至今并未(wei)统一，画原理(li)图时(shi)一般是借用三(san)极管、MOS管的符(fu)号，这(zhei)时(shi)可以从原理(li)图上标注的型号来判断是IGBT还是MOS管。同(tong)时还要(yao)注(zhu)意IGBT有没有体二(er)极管，图上没有标(biao)出(chu)并不表示一(yi)定没有，除非官方资(zi)料(liao)有特(te)别说明(ming)，否则这(zhei)个二(er)极管都是存在的。

IGBT内部的(de)(de)体(ti)二极管(guan)并非寄生(sheng)的(de)(de)，而是为了保(bao)护IGBT脆弱的(de)(de)反向耐压(ya)而特别设置的(de)(de)，又称(cheng)为FWD（续流二极管(guan)）。判断IGBT内部是(shi)否(fou)有体二极管也并不困难，可以(yi)用万(wan)用表测量IGBT的(de)C极和E极，如果IGBT是(shi)好的(de)，C、E两极测得电(dian)阻值(zhi)无穷大，则(ze)说(shuo)明IGBT没有体二极管。IGBT非(fei)常适合应用于如(ru)交(jiao)流电机、变(bian)频器(qi)、开关电源、照明电路、牵(qian)引传动等领域。

MOS管和IGBT的结构特点

MOS管和(he)IGBT管的内部(bu)结构如下图(tu)所示。

IGBT是通(tong)过在MOSFET的(de)漏极上追(zhui)加层而构成的(de)。IGBT的(de)理想等(deng)效电路如(ru)下图(tu)所(suo)示，IGBT实际就是MOSFET和晶体管三(san)极管的(de)组(zu)合，MOSFET存在导(dao)通(tong)电阻(zu)高的(de)缺点，但IGBT克服(fu)了这一缺点，在高压时IGBT仍具(ju)有较低(di)的(de)导(dao)通(tong)电阻(zu)。

另外，相(xiang)似(si)功率容(rong)量的IGBT和(he)MOSFET，IGBT的速(su)度可能会(hui)(hui)慢于(yu)MOSFET，因为IGBT存在关(guan)(guan)断拖尾时(shi)(shi)间(jian)，由于(yu)IGBT关(guan)(guan)断拖尾时(shi)(shi)间(jian)长(zhang)，死区时(shi)(shi)间(jian)也要加(jia)长(zhang)，从而会(hui)(hui)影(ying)响开(kai)关(guan)(guan)频率。

选择MOS管还是IGBT？

在电(dian)路中，选用MOS管(guan)作为功率开关管(guan)还是(shi)选择IGBT管(guan)，这是(shi)工程(cheng)师常遇到的问(wen)题，如果从系统(tong)的电(dian)压、电(dian)流、切(qie)换功率等因素(su)作为考虑(lv)，可以总结出以下(xia)几(ji)点：

也可(ke)从(cong)下图看出两者使(shi)用的条件，阴影部分区域表示MOSFET和IGBT都(dou)可(ke)以选用，“？”表示当前工艺还(hai)无(wu)法达到的水平。

总的来说(shuo)，MOSFET优点(dian)是(shi)高(gao)频特性好，可以(yi)工作频率可以(yi)达到(dao)几百kHz、上MHz，缺(que)点(dian)是(shi)导通(tong)电(dian)阻大在高(gao)压大电(dian)流场合功耗较大；而IGBT在低(di)频及较大功率场合下表现卓越，其导通(tong)电(dian)阻小，耐(nai)压高(gao)。

MOSFET应(ying)用(yong)于开(kai)关电(dian)(dian)源(yuan)、镇(zhen)流器、高频(pin)感应(ying)加(jia)热(re)(re)、高频(pin)逆(ni)变(bian)(bian)焊机、通信(xin)电(dian)(dian)源(yuan)等等高频(pin)电(dian)(dian)源(yuan)领(ling)域；IGBT集中应(ying)用(yong)于焊机、逆(ni)变(bian)(bian)器、变(bian)(bian)频(pin)器、电(dian)(dian)镀(du)电(dian)(dian)解(jie)电(dian)(dian)源(yuan)、超音频(pin)感应(ying)加(jia)热(re)(re)等领(ling)域。

MOS管和IGBT内部结构不同决定应用领域的不同

1、由于MOSFET的结构,通(tong)常(chang)它可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)电流很大,可(ke)以(yi)到(dao)上KA,但(dan)是前提(ti)耐压能力没(mei)有IGBT强。

2,IGBT可以(yi)做很大功(gong)率(lv),电(dian)流和电(dian)压(ya)都(dou)可以(yi),就是(shi)一点频率(lv)不(bu)(bu)是(shi)太高(gao),目(mu)前IGBT硬开关(guan)速度可以(yi)到100KHZ,那已经是(shi)不(bu)(bu)错(cuo)了.不(bu)(bu)过(guo)相对于(yu)MOSFET的(de)工(gong)作频率(lv)还是(shi)九牛一毛,MOSFET可以(yi)工(gong)作到几百(bai)KHZ,上MHZ,以(yi)至几十MHZ,射频领域的(de)产品。

3,就其应(ying)用(yong),根(gen)据(ju)其特点:MOSFET应(ying)用(yong)于(yu)开关电(dian)(dian)源(yuan),镇(zhen)流器(qi),高(gao)频(pin)(pin)感应(ying)加(jia)热,高(gao)频(pin)(pin)逆变焊机,通信电(dian)(dian)源(yuan)等等高(gao)频(pin)(pin)电(dian)(dian)源(yuan)领域;IGBT集(ji)中应(ying)用(yong)于(yu)焊机,逆变器(qi),变频(pin)(pin)器(qi),电(dian)(dian)镀电(dian)(dian)解电(dian)(dian)源(yuan),超音频(pin)(pin)感应(ying)加(jia)热等领域 。

开关电源 (Switch Mode Power Supply；SMPS) 的性能(neng)在很大(da)程度上依赖于功率(lv)半导体器件的选择，即开关管和整流(liu)器。虽(sui)然没有万全的方案来(lai)解决(jue)选择(ze)IGBT还是(shi)MOSFET的问题，但针(zhen)对特定(ding)(ding)SMPS应(ying)用(yong)中的IGBT 和(he) MOSFET进行性能(neng)比(bi)较，确定(ding)(ding)关键参(can)数(shu)的范围(wei)还是(shi)能(neng)起到一定(ding)(ding)的参(can)考作用(yong)。

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