Apakah perbezaan antara tiub MOS dan IGBT?

Laman Utama Berita Sorotan Harian Apakah perbezaan antara tiub MOS dan IGBT?

2022-03-17 1321

Dalam litar elektronik, tiub MOS dan tiub IGBT sering muncul, dan kedua-duanya boleh digunakan sebagai elemen pensuisan. Tiub MOS dan tiub IGBT adalah serupa dalam penampilan dan parameter ciri. Kemudian mengapa sesetengah litar menggunakan tiub MOS dan beberapa litar menggunakan tiub IGBT?

Mari kita lihat perbezaan antara tiub MOS dan tiub IGBT.

Apakah tiub MOS?

Terdapat dua jenis utama FET, FET simpang (JFET) dan FET get terlindung (MOS).MOS ialah MOSFET, nama penuhnya ialah transistor kesan medan semikonduktor logam-oksida dalam bahasa Cina. Oleh kerana gerbang transistor kesan medan ini diasingkan oleh lapisan penebat, ia juga dipanggil transistor kesan medan get terlindung.

MOSFET boleh dibahagikan kepada jenis penyusutan saluran N dan jenis peningkatan; Jenis penyusutan P-parit dan jenis peningkatan.
MOSFET种类与电路符号
Sesetengah MOSFET mempunyai diod di dalam, iaitu diod badan, atau diod parasit atau diod roda bebas.

Terdapat dua penjelasan tentang peranan diod parasit:

Diod parasit MOSFET digunakan untuk mengelakkan tiub MOS daripada terbakar apabila VDD adalah lebihan voltan, kerana sebelum lebihan voltan menyebabkan kerosakan pada tiub MOS, diod mula-mula rosak secara terbalik, dan arus besar pergi terus ke tanah, dengan itu menghalang tiub MOS daripada terbakar.
Ia boleh menghalang tiub MOS daripada terbakar apabila sumber dan longkang tiub MOS disambung secara terbalik, dan juga boleh menyediakan laluan untuk voltan teraruh songsang apabila litar mempunyai voltan teraruh terbalik, untuk mengelakkan voltan teraruh terbalik daripada menembusi tiub MOS.

MOSFET mempunyai ciri-ciri galangan masukan yang tinggi, kelajuan pensuisan yang cepat, kestabilan terma yang baik, arus kawalan voltan, dan lain-lain. Ia boleh digunakan sebagai penguat, suis elektronik, dan lain-lain dalam litar.

Apakah IGBT?

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), transistor bipolar get insulated, ialah peranti semikonduktor komposit yang terdiri daripada transistor dan transistor MOS.

Sebagai jenis baru peranti semikonduktor elektronik, IGBT mempunyai ciri-ciri impedans input tinggi, penggunaan kuasa yang rendah untuk kawalan voltan, litar kawalan mudah, rintangan voltan tinggi, toleransi arus tinggi dan sebagainya, dan digunakan secara meluas dalam pelbagai litar elektronik.

Simbol litar IGBT tidak disatukan sehingga kini. Apabila melukis gambarajah skematik, simbol triod dan tiub MOS biasanya dipinjam.
Pada masa ini, ia boleh dinilai sama ada ia adalah tiub IGBT atau MOS daripada model yang ditandakan pada rajah skematik. Pada masa yang sama, perhatikan sama ada IGBT mempunyai diod badan. Jika ia tidak ditandakan pada rajah, ia tidak bermakna ia tidak. Melainkan data rasmi mempunyai arahan khas, diod ini wujud.

Diod badan dalaman IGBT bukan parasit, tetapi ditetapkan khas untuk melindungi voltan tahan balik rapuh IGBT, juga dikenali sebagai FWD (Free-wheeling diod).

Tidak sukar untuk menilai sama ada terdapat diod badan di dalam IGBT. Kutub C dan E IGBT boleh diukur dengan multimeter. Jika IGBT adalah baik dan nilai rintangan kutub C dan E yang diukur adalah tidak terhingga, ini bermakna IGBT tidak mempunyai diod badan. IGBT sangat sesuai untuk aplikasi dalam bidang seperti motor AC, penukar frekuensi, bekalan kuasa pensuisan, litar lampu, pemacu tarikan, dll.

Ciri-ciri struktur transistor MOS dan IGBT

Struktur dalaman tiub MOS dan tiub IGBT ditunjukkan dalam rajah berikut.

IGBT dibentuk dengan menambahkan lapisan pada longkang MOSFET. Litar setara ideal IGBT ditunjukkan dalam rajah berikut.
IGBT sebenarnya adalah gabungan MOSFET dan triod transistor. MOSFET mempunyai kelemahan pada rintangan yang tinggi, tetapi IGBT mengatasi kelemahan ini, dan IGBT masih mempunyai rintangan pada yang rendah pada voltan tinggi.

Di samping itu, kelajuan IGBT dan MOSFET dengan kapasiti kuasa yang serupa mungkin lebih perlahan daripada MOSFET, kerana terdapat masa tutup tutup IGBT, dan masa mati IGBT akan dipanjangkan kerana masa tutup tutupnya yang panjang, sekali gus menjejaskan kekerapan pensuisan.

Pilih tiub MOS atau IGBT.

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

Dari rajah berikut juga dapat dilihat bahawa syarat untuk kedua-duanya digunakan. Kawasan berlorek menunjukkan bahawa kedua-dua MOSFET dan IGBT boleh dipilih, "?" Menunjukkan tahap yang tidak dapat dicapai oleh proses semasa.

Secara amnya, MOSFET mempunyai kelebihan ciri frekuensi tinggi yang baik, yang boleh berfungsi pada frekuensi beberapa ratus kHz dan sehingga MHz, tetapi mempunyai keburukan besar pada rintangan dan penggunaan kuasa tinggi dalam keadaan voltan tinggi dan arus tinggi. Walau bagaimanapun, IGBT mempunyai prestasi cemerlang pada frekuensi rendah dan kuasa tinggi, dengan rintangan-on kecil dan voltan tahan tinggi.

MOSFET digunakan dalam pensuisan bekalan kuasa, balast, pemanasan aruhan frekuensi tinggi, mesin kimpalan penyongsang frekuensi tinggi, bekalan kuasa komunikasi dan medan bekalan kuasa frekuensi tinggi yang lain; IGBT digunakan secara meluas dalam mesin kimpalan, penyongsang, penukar frekuensi, bekalan kuasa elektrolitik penyaduran, pemanasan aruhan ultrasonik dan bidang lain.

sebelum

Semikonduktor Mikro Slkor Diberi Paten Model Utiliti Baharu untuk Peranti Pemanasan Tiristor

Seterusnya

Menawarkan 20 Model Popular Secara Percuma – Slkor Merebut Masa untuk Penggantian Domestik