Diferența dintre IGBT și MOSFET
Share
Diferența principală - IGBT vs. MOSFET
IGBT și MOSFET sunt două tipuri diferite de tranzistoare utilizate în industria electronică. În general vorbind, MOSFET-urile sunt mai potrivite pentru aplicații de joasă tensiune, de comutare rapidă, în timp ce IGBTS sunt mai potrivite pentru aplicații de înaltă tensiune și de comutare lentă. principala diferență între IGBT și MOSFET este faptul că IGBT are o suplimentare p-n joncțiune în comparație cu MOSFET, oferindu-i proprietățile atât MOSFET cât și BJT.
Ce este un MOSFET?
MOSFET înseamnă Tranzistorul cu efect de câmp semiconductor cu oxid de metal. Un MOSFET este alcătuit din trei terminale: a sursă (S), a scurgere (D) și a Poartă (G). Debitul încărcătoarelor de sarcină de la sursă la scurgere poate fi controlat prin schimbarea tensiunii aplicate la poartă. Diagrama arată schema unui MOSFET:
Structura unui MOSFET
B pe diagramă se numește corpul; totuși, în general, corpul este conectat la sursă, astfel încât în actualul MOSFET să apară numai trei terminale.
În nMOSFETs, În jurul sursei și a scurgerii sunt n-tip semiconductori (vezi mai sus). Pentru ca circuitul să fie complet, electronii trebuie să curgă de la sursă la scurgere. Cu toate acestea, cele două n-tipurile de regiuni sunt separate de o regiune de p-tip substrat, care formează o regiune de epuizare cu n-tip de materiale și previne un flux de curent. Dacă poarta este dată unei tensiuni pozitive, ea atrage electroni din substrat spre ea însăși, formând a canal: o regiune a n-tip conectare n-tip regiuni ale sursei și scurgerii. Electronii pot acum curge prin această regiune și conduc curentul.
În pMOSFETs, operația este similară, dar sursa și scurgerea se află în p-tip regiuni în loc, cu substrat în n-tip. Purtătorii de sarcină din pMOSFET sunt găuri.
A putere MOSFET are o structură diferită. Poate fi compus din multe celulele, fiecare celulă având regiuni MOSFET. Structura unei celule într-o putere MOSFET este dată mai jos:
Structura unui MOSFET de putere
Aici, electronii curg de la sursă la scurgere prin calea prezentată mai jos. Pe parcurs, ei experimentează o cantitate semnificativă de rezistență în timp ce curg prin regiunea arătată ca N-.
Unele MOSFET-uri de putere, prezentate împreună cu un matchstick pentru compararea dimensiunilor.
Ce este un IGBT
IGBT înseamnă "Tranzistor bipolar cu izolație la poartă„. Un IGBT are o structură destul de similară cu cea a unui MOSFET de putere. Însă n-tip N+ regiunea puterii MOSFET este înlocuită aici de a p-tip P+ regiune:
Structura unui IGBT
Rețineți că numele furnizate celor trei terminale sunt ușor diferite față de numele dat pentru MOSFET. Sursa devine una emițător iar scurgerea devine a colector. Electronii curg în același mod printr-un IGBT așa cum au făcut-o într-o putere MOSFET. Cu toate acestea, găurile de la P+ regiunea difuzează în N- regiune, reducând rezistența trăită de electroni. Acest lucru face IGBTs potrivite pentru a fi utilizate cu tensiuni mult mai mari.
Rețineți că există Două p-n joncțiuni acum, și astfel încât îi dă IGBT câteva proprietăți ale unui tranzistor de joncțiune bipolară (BJT). Având proprietatea tranzistorului face timpul necesar ca un IGBT să se oprească mai mult în comparație cu o putere MOSFET; totuși, acest lucru este încă mai rapid decât timpul necesar unui BJT.
Cu câteva decenii în urmă, BJT-urile au fost cel mai utilizat tip de tranzistor. În zilele noastre, cu toate acestea, MOSFETS sunt cel mai comun tip de tranzistor. Utilizarea IGBT-urilor pentru aplicații de înaltă tensiune este, de asemenea, destul de comună.
Diferența dintre IGBT și MOSFET
Numarul p-n intersecții
MOSFETs am una p-n joncţiune.
IGBT au două p-n intersecții.
Tensiune maximă
Comparativ, MOSFETs nu pot manevra tensiuni la fel de mari ca cele tratate de un IGBT.
IGBT au capacitatea de a gestiona tensiuni mai mari, deoarece au un sistem suplimentar p regiune.
Timpi de comutare
Timpi de comutare pentru MOSFETs sunt relativ mai rapide.
Timpi de comutare pentru IGBT sunt relativ mai lente.
Referințe
MOOC SHARE. (2015, 6 februarie). Lecție electronică de putere: 022 Power MOSFETs. Descărcat pe 2 septembrie 2015 de pe YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=RSd9YR42niY
MOOC SHARE. (2015, 6 februarie). Lecție electronică de putere: 024 BJT și IGBT. Descărcat pe 2 septembrie 2015 de pe YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=p62VG9Y8Pss
Image Courtesy
"Structura MOSFET" de către Brews ohare (Activitate proprie) [CC BY-SA 3.0], prin intermediul Wikimedia Commons
"Secțiunea transversală a unui MOSFET clasic de putere verticală difuzată (VDMOS)" de Cyril BUTTAY [CC BY-SA 3.0], prin intermediul Wikimedia Commons
"Două MOSFET în pachetul D2PAK. Acestea sunt 30-A, 120-V fiecare. "De Cyril BUTTAY (Munca proprie) [CC BY-SA 3.0], prin Wikimedia Commons
"Secțiunea transversală a unui tranzistor bipolar cu izolație clasică izolată (IGBT) de Cyril BUTTAY (Lucrări proprii) [CC BY-SA 3.0], prin Wikimedia Commons
