Dalam litar elektronik, tiub MOS dan tiub IGBT sering muncul. Kedua-duanya boleh digunakan sebagai elemen pensuisan. Rupa dan parameter ciri tiub MOS dan tiub IGBT juga agak serupa. Jadi mengapa sesetengah litar menggunakan tiub MOS dan sesetengah litar menggunakan tiub IGBT?  
Mari kita lihat perbezaan antara tiub MOS dan tiub IGBT!  
                 

Apakah tiub MOS?

Terdapat dua jenis utama transistor kesan medan, iaitu transistor kesan medan simpang (JFET) dan transistor kesan medan get terlindung (tiub MOS).  
Tiub MOS ialah MOSFET, dan nama penuhnya dalam bahasa Cina ialah transistor kesan medan semikonduktor logam-oksida. Oleh kerana get tiub kesan medan ini diasingkan oleh lapisan penebat, ia juga dipanggil transistor kesan medan get bertebat.  
   
MOSFET boleh dibahagikan kepada empat kategori: jenis susutan dan jenis peningkatan saluran-N; jenis susutan dan jenis peningkatan saluran-P.  
    Jenis MOSFET dan simbol litar  
Sesetengah MOSFET mempunyai diod di dalamnya, iaitu diod badan, atau diod parasit atau diod freewheeling.  
  Terdapat dua penjelasan untuk peranan diod parasit:  

• Diod parasit MOSFET digunakan untuk mengelakkan tiub MOS daripada terbakar apabila voltan lampau VDD berlaku, kerana sebelum voltan lampau menyebabkan kerosakan pada tiub MOS, diod akan rosak secara terbalik terlebih dahulu dan mengarahkan arus yang besar ke tanah, sekali gus menghalang tiub MOS daripada terbakar.
• Ia menghalang tiub MOS daripada terbakar apabila sumber dan saliran tiub MOS disambungkan secara terbalik. Ia juga boleh menyediakan laluan untuk voltan teraruh terbalik apabila litar mempunyai voltan teraruh terbalik untuk mengelakkan voltan teraruh terbalik daripada kerosakan tiub MOS.

MOSFET mempunyai ciri-ciri impedans input yang tinggi, kelajuan pensuisan yang pantas, kestabilan terma yang baik, arus kawalan voltan, dan sebagainya. Dalam litar, ia boleh digunakan sebagai penguat, suis elektronik, dan sebagainya.  
                 

Apakah IGBT?

IGBT (Transistor Bipolar Pintu Bertebat) ialah peranti semikonduktor majmuk yang terdiri daripada transistor dan tiub MOS.    
Sebagai jenis peranti semikonduktor elektronik baharu, IGBT mempunyai ciri-ciri impedans input yang tinggi, penggunaan kuasa kawalan voltan rendah, litar kawalan mudah, rintangan voltan tinggi, dan toleransi arus yang besar, dan telah digunakan secara meluas dalam pelbagai litar elektronik.  
   
Simbol litar IGBT belum lagi disatukan. Semasa melukis gambarajah skematik, simbol triod dan tiub MOS biasanya dipinjam. Pada masa ini, anda boleh menilai sama ada ia tiub IGBT atau MOS daripada model yang ditanda pada gambarajah skematik.  
Pada masa yang sama, anda juga harus memberi perhatian sama ada IGBT mempunyai diod badan. Jika ia tidak ditanda pada gambar, itu tidak bermakna ia tidak wujud. Melainkan data rasmi menyatakan sebaliknya secara khusus, diod ini wujud.  
   
Diod badan di dalam IGBT tidak bersifat parasit, tetapi dipasang khas untuk melindungi voltan tahan terbalik IGBT yang rapuh. Ia juga dipanggil FWD (diod freewheeling).  
Tidak sukar untuk menentukan sama ada terdapat diod badan di dalam IGBT. Anda boleh menggunakan multimeter untuk mengukur kutub C dan E IGBT. Jika IGBT adalah baik dan nilai rintangan yang diukur pada kutub C dan E adalah tak terhingga, ini bermakna IGBT tidak mempunyai diod badan.  
IGBT sangat sesuai untuk aplikasi dalam bidang seperti motor AC, penukar frekuensi, bekalan kuasa pensuisan, litar pencahayaan, pemacu daya tarikan, dan sebagainya.  
                 

Ciri-ciri struktur tiub MOS dan IGBT

Struktur dalaman tiub MOS dan tiub IGBT ditunjukkan dalam rajah di bawah.  
   
IGBT dibina dengan menambah lapisan tambahan pada saluran pembuangan MOSFET.  
Litar setara ideal IGBT ditunjukkan dalam rajah di bawah. IGBT sebenarnya merupakan gabungan MOSFET dan transistor. MOSFET mempunyai kelemahan iaitu rintangan aktif yang tinggi, tetapi IGBT mengatasi kekurangan ini. IGBT masih mempunyai rintangan aktif yang rendah pada voltan tinggi.    
Di samping itu, bagi IGBT dan MOSFET dengan kapasiti kuasa yang serupa, kelajuan IGBT mungkin lebih perlahan daripada MOSFET, kerana IGBT mempunyai masa ekor mati. Disebabkan masa ekor mati IGBT yang panjang, masa mati juga dipanjangkan, yang akan menjejaskan frekuensi pensuisan.  
                 

Pilih tiub MOS atau IGBT

Dalam litar, sama ada untuk menggunakan tiub MOS sebagai tiub pensuisan kuasa atau tiub IGBT merupakan persoalan yang sering dihadapi oleh jurutera. Jika faktor seperti voltan, arus dan kuasa pensuisan sistem diambil kira, perkara berikut boleh diringkaskan:
 

Anda juga boleh melihat syarat-syarat penggunaan kedua-duanya daripada rajah di bawah. Kawasan berlorek menunjukkan bahawa kedua-dua MOSFET dan IGBT boleh dipilih, dan "?" menunjukkan tahap yang tidak dapat dicapai oleh proses semasa.  
   
Secara amnya, kelebihan MOSFET ialah ia mempunyai ciri-ciri frekuensi tinggi yang baik dan boleh beroperasi pada frekuensi beberapa ratus kHz dan sehingga MHz. Kelemahannya ialah ia mempunyai rintangan aktif yang besar dan menggunakan banyak kuasa dalam situasi voltan tinggi dan arus tinggi. IGBT, sebaliknya, berfungsi dengan baik dalam situasi frekuensi rendah dan kuasa tinggi, dengan rintangan aktif yang kecil dan voltan tahan tinggi.  
MOSFET digunakan dalam bekalan kuasa pensuisan, balast, pemanasan induksi frekuensi tinggi, mesin kimpalan inverter frekuensi tinggi, bekalan kuasa komunikasi dan bidang bekalan kuasa frekuensi tinggi yang lain; IGBT terutamanya digunakan dalam mesin kimpalan, inverter, penukar frekuensi, bekalan kuasa elektrolitik penyaduran, pemanasan induksi ultrasonik dan bidang lain.

Nota: Artikel ini dicetak semula daripada "21ic Electronic Network", yang menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber asal dan pengarang semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.