当前位置: 绝缘栅 >> 绝缘栅优势 >> 多种半导体器件三极管IGBTMOSF
也被称为双极性晶体管或BJT,其工作原理主要依赖于电流的放大效应。通过调整基极电流,可以显著改变集电极间的电流。三极管具有一系列特点,包括相对较慢的速度、较大的损耗、高增益、小非线性失真、稳定的性能以及亲民的价格。
MOSFET即金属-氧化物-半导体场效应晶体管,则以其高速开关、低功耗以及高阻抗等特点脱颖而出。它在高频率应用中表现出色,输入和输出之间的高电阻使其不易受到外部干扰。
IGBT即绝缘栅双极性晶体管,在处理和传导中至超高电压及大电流方面具有显著优势。它拥有出色的栅极绝缘特性,并且在电流传导过程中产生极低的正向压降。即使面对浪涌电压,IGBT也能保持稳定运行。然而,它并不适合高频应用,与MOSFET相比,开关速度较慢,关断时间较长。
在实际应用中,逆变技术对IGBT的参数要求会根据具体需求而变化。因此,在选择IGBT时,需要综合考虑多个参数,如额定电压、额定电流、开关速度以及栅极电压等。
此外,MOSFET和IGBT作为集成在单片硅上的固态半导体器件,都具有电压控制特性。两者在栅极和其他端子之间都具备良好的绝缘性,且输入阻抗较高。在静态电子开关的应用中,这两种器件都可以发挥出色作用。尽管它们有许多共同点,但在性能参数和应用方面仍存在诸多差异。在结构上,IGBT与MOSFET虽有所相似,却各有差异。IGBT由发射极、集电极和栅极端子共同构成,而MOSFET则由源极、漏极和栅极端子组成。值得注意的是,IGBT的内部结构中包含PN结,而MOSFET则完全无此结构。
进一步深入特性参数的比较,我们发现MOSFET与IGBT在多个方面展现出了显著差异。首先,在低电流区域,MOSFET的导通电压表现低于IGBT,这无疑是其在此区域的一大优势。然而,随着电流的增大,IGBT的正向电压特性在大电流区域则更为出色。同时,由于MOSFET的正向特性对温度的依赖性较强,IGBT在高温环境下的表现更为稳定,其导通电压也相对较低。
在应用方面,IGBT因其独特的性质而适用于中到极高电流的传导和控制,而MOSFET则更擅长于低到中等电流的传导和控制。此外,IGBT不适合高频应用,其运行频率范围通常限于千Hz级别;而MOSFET则特别适合高频应用,能够在兆Hz级别下稳定运行。
在开关速度上,IGBT相对较慢,而MOSFET则具有非常高的开关速度。同时,IGBT能够承受高电压和大功率,而MOSFET则更适用于低至中压的应用场景。此外,IGBT的关断时间较长,而MOSFET的关断时间则相对较短。
此外,当面临瞬态电压和电流时,IGBT展现出优秀的处理能力,而MOSFET可能会受到一定干扰。从成本角度看,MOSFET器件成本较低,价格亲民;而IGBT至今仍属于成本较高的器件。
综上所述,在具体应用中,MOSFET和IGBT各有千秋。通常,MOSFET的额定电压约为V,而IGBT的额定电压则能达到V以上,使其更适用于高电压的应用场合。从工作频率角度看,IGBT在低于20kHz的开关频率下使用效果较好,但在此频率下其开关损耗可能高于单极性MOSFET。综合来看,IGBT在低频(小于20kHz)、高压(大于V)、小或窄负载或线路变化、高工作温度,以及超过5kw的额定输出功率的应用场合下表现最为出色。而MOSFET则更适合于低电压(小于V)、大占空比和高频(大于KHz)的应用。
MOSFET的独特性质使其在高频且开关速度要求高的应用中表现出色。在开关电源(SMPS)中,MOSFET的寄生参数对转换时间、导通电阻、振铃(开关时超调)和背栅击穿等性能有着重要影响,进而关系到SMPS的效率。
作为电源开关,选择MOSFET时应
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