在电子实际应用中，我们会经常看到MOSFET和IGBT，两者都可以作为开关元件来使用。那为什么在有的电路中用的是MOSFET，有的是IGBT呢？其实，这是因为MOSFET和IGBT内部结构不同，才造就了其应用领域的不同。

今天我们来谈谈MOSFET和IGBT的区别，主要从以下几个方面来展开：

1.两者的定义

2.两者的工作原理

3.两者的性能对比

4.两者的应用分析

5.选型时的注意事项

一、先简单认识两者的定义

MOSFET

全称是金属-氧化物半导体场效应晶体管，因为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。

它可以分为四大类：N沟道的耗尽型和增强型MOSFET，P沟道的耗尽型和增强型MOSFET。

特点：输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性，一般用作放大器、电子开关等用途。

IGBT

全称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。

特点：入阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等。常用于应用于如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

二、两者的工作原理

MOSFET：由源极、漏极和栅极端子组成，是通过改变栅极电压来控制漏极和源极之间的电流。

当栅极电压为正时，N型区会形成一个导电通道，电流从漏极流向源极；

当栅极电压为负时，通道被截止，电流无法通过。

IGBT：由发射极、集电极和栅极端子组成，是通过控制栅极电压来控制集电极和发射极之间的电流。

当栅极电压为正时，P型区中会向N型区注入电子，形成一个导电通道，电流从集电极流向发射极；

当栅极电压为负时，通道被截止，电流则无法通过。

三、两者的性能对比

功率处理能力

MOSFET：与IGBT相比，MOSFET在低、中等功率的应用中更具优势，由于MOSFET的结构，通常它可以做到电流很大，可以到上KA程度，但耐压能力却没有IGBT强。

IGBT：在处理高电压和大电流时有着较高的效率，在高功率应用领域有优越的性能，它可以做很大功率，电流和电压都可以，但在频率方面不是太高。

开关速度

MOSFET：MOSFET的开关速度是很快的，这是它很大的优点。MOSFET的工作频率在工作时可以达到到几百KHZ，上MHZ，以至几十MHZ。

IGBT：目前IGBT硬开关速度可以到KHZ，虽然IGBT的开关速度不及MOSFET，但依旧能提供良好的性能。

导通关断损耗

MOSFET：在具有最小Eon损耗的ZVS和ZCS应用中，由于本身具有较快的开关速度，与IGBT相比它的导通时间更短，MOSFET能够在较高频率下工作。

MOSFET的关断损耗比IGBT低得多，主要是因为IGBT的拖尾电流，死区时间也要加长。

温度特性和电压降

一般情况下，MOSFET的温度系数比IGBT低，在高温环境下MOSFET的性能更加稳定。

由于不同的设计原理，IGBT的正向电压降较MOSFET大。不过在许多应用中，IGBT的高压降会被其他优点，如高瞬态电压承受能力和较低的导通损耗所抵消掉。因此在高电压应用中，IGBT更加适用。

成本方面

IGBT因为制造过程复杂且功率处理能力高，成本高于MOSFET。因此在一些成本敏感的应用，低功率和高开关频率的应用场景，MOSFET以其较低的成本和灵活性成为工程师的首选。

四、两者的应用优势

MOSFET：在高频开关应用具备优势

MOSFET的优点决定了它非常适合高频且开关速度要求高的应用。在开关电源领域中，MOSFET的寄生参数至关重要，它决定了转换时间、导通电阻、振铃(开关时超调)和背栅击穿等性能。

IGBT：在高压大电流应用具备优势

IGBT在处理和传导中至超高电压和大电流具有极大优势，由于它拥有非常高的栅极绝缘特性，并且在电流传导过程中产生非常低的正向压降，尽管出现浪涌电压，IGBT的运行也不会受到干扰。

不过，与MOSFET相比，IGBT开关速度较慢，关断时间较长，不适合高频应用。

五、选择MOSFET和IGBT的注意要点：

MOSFET在不同领域选型：

在作为电源开关选择MOSFET时

1.要注意其具有极低的导通电阻、低输入电容以及较高的栅极击穿电压，这些参数甚至能够做到处理电感产生的任何峰值电压；

2.漏极和源极之间的寄生电感越低越好，这是因为低寄生电感能够将开关过程中的电压峰值降至最低。

在门驱动器或者逆变器应用选择MOSFET时：

一般选择低输入电容(利于快速切换)以及较高驱动能力的MOSFET，保证更好的驱动能力。

IGBT在应用时注意参数选择：

1.额定电压：在开关工作的条件下，IGBT的额定电压通常要高

于直流母线电压的两倍；

2.额定电流：由于负载电气启动或加速时容易电流过载，要求IGBT在1

分钟的时间内能够承受1.5倍的过流；

3.开关速度：这个无须多讲，良好的开关速度有利于工作开关发挥更好的性能；

4.栅极电压：IGBT的工作状态与正向栅极电压有着很大关系，一般电压越高，开关损耗越小，正向压降也更小。

从以上信息我们可以总结出，MOSFET和IGBT虽然在外形及特性参数也比较相似，但是其应用与作用却有大不同。

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