场效应管 三极管 IGBT知识概括及三者如何使用分析

（一）IGBT

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶(jing)体管(guan)(guan)，是由晶(jing)体三极管(guan)(guan)和MOS管(guan)(guan)组(zu)成的复合(he)型半导体器件(jian)。

IGBT作为(wei)新(xin)型电子半导(dao)体器件，具有输入阻抗高(gao)，电压控制功耗低，控制电路简(jian)单(dan)，耐(nai)高(gao)压，承受电流大等特性，在各种电子电路中获得极广泛的(de)应用。

IGBT是(shi)电(dian)压控制电(dian)流，可是(shi)说(shuo)是(shi)集成(cheng)块三极管和场效应(ying)(ying)管的优点的一种器件，它利用电(dian)压来控制PN结，在大电(dian)流应(ying)(ying)用比较(jiao)广泛(fan)，因(yin)此比较(jiao)适合强电(dian)开(kai)关，强电(dian)功(gong)率使(shi)用，例如变(bian)频(pin)器、逆变(bian)器、电(dian)力控制系统等，很多场合以IGBT作(zuo)(zuo)为逆变(bian)器件，工作(zuo)(zuo)电(dian)流3000kVA以上，频(pin)率达(da)25kHz以上。如下图是(shi)直流电(dian)机驱动(dong)主电(dian)路(lu)。

（二）场效应管

场(chang)效应管主要有(you)两种类(lei)型，分别是(shi)结型场(chang)效应管（JFET）和绝(jue)缘(yuan)栅场(chang)效应管（MOS管）。

MOSFET又(you)可分为N沟耗尽型和增强(qiang)型；P沟耗尽型和增强(qiang)型四大(da)类。

场效应(ying)(ying)管是电(dian)压(ya)控制(zhi)器件，它是继三极管之后的新(xin)一(yi)代放大元件，场效应(ying)(ying)晶体(ti)管可分(fen)为耗尽型(xing)效应(ying)(ying)晶体(ti)管和增强型(xing)效应(ying)(ying)晶体(ti)管，同时又有(you)N沟道和P沟耗尽型(xing)之分(fen)。

场效(xiao)应(ying)管一(yi)般(ban)用于开关作(zuo)用，有开关用以(yi)及有功率用。特别是电(dian)机(ji)、开关电(dian)源等(deng)，应(ying)用场合一(yi)般(ban)都是出现在需要(yao)耐压高、耐电(dian)流(liu)大、频率特性高的(de)时候。

（三）三极管

三极(ji)管是一(yi)种(zhong)电(dian)流控制体器件(jian)，它的主要作用是把(ba)微弱信号放大，输入阻抗低(di)，例如在基极(ji)b给一(yi)个很小的电(dian)流Ib，在集电(dian)极(ji)c上得(de)到一(yi)个比较大的电(dian)流Ic。

它是(shi)电流(liu)放(fang)(fang)大(da)器(qi)件，但(dan)是(shi)在(zai)实际时候(hou)通(tong)常通(tong)过一(yi)(yi)(yi)个电阻将三极管的(de)电流(liu)放(fang)(fang)大(da)作用转变为电压放(fang)(fang)大(da)作用，因(yin)此，只(zhi)要电路参(can)数(shu)设置(zhi)合(he)适，一(yi)(yi)(yi)般输(shu)出(chu)电压可(ke)以比(bi)输(shu)入电压高很多倍。它有(you)三个工(gong)作状(zhuang)态(tai)：截(jie)止状(zhuang)态(tai)、放(fang)(fang)大(da)状(zhuang)态(tai)、饱和(he)状(zhuang)态(tai)。三极管一(yi)(yi)(yi)般是(shi)弱电中使用，而(er)且出(chu)现在(zai)开关作用、电流(liu)放(fang)(fang)大(da)作用，例如蜂鸣器(qi)驱动、数(shu)码管驱动、直流(liu)小风(feng)扇(shan)驱动等(deng)方(fang)面(mian)。

（1）三极管(guan)驱(qu)动数码管(guan)

如果由于单片(pian)机(ji)I/O口驱动能力有限，可以加三极管扩(kuo)大驱动电流

（2）三极管驱动(dong)蜂鸣器(qi)

联系与区别

（1）三极管(guan)是(shi)(shi)电(dian)流控(kong)制器件(jian)、而场效(xiao)应管(guan)和IGBT是(shi)(shi)电(dian)压驱动(dong)器件(jian)。三极管(guan)特点是(shi)(shi)能够将(jiang)电(dian)流放大(da)，场效(xiao)应管(guan)特点是(shi)(shi)噪声(sheng)小、功耗低、没有二次击(ji)穿(chuan)现象等，IGBT特点是(shi)(shi)高耐压、导通压降低、开(kai)关(guan)速度(du)快(kuai)等；

（2）三者都可以作为电(dian)子开关(guan)用，三极管(guan)一(yi)般是(shi)小(xiao)型开关(guan)、信(xin)号(hao)(hao)放大(da)场合(he)应用，如果对于信(xin)号(hao)(hao)源需要更多的电(dian)流时候可以采(cai)用三极管(guan)，否则就用场效应管(guan)，而IGBT更适合(he)于大(da)电(dian)流、大(da)电(dian)压(ya)的电(dian)力(li)系统，它是(shi)电(dian)力(li)电(dian)子重要的大(da)功率主流器件之一(yi)。

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