Горячая линия
Обозреватель
Обозреватель
В чем разница между трубкой МОП и IGBT?
2022-03-17
1303
В электронных схемах часто встречаются МОП-транзисторы и IGBT-транзисторы, и оба они могут использоваться в качестве коммутационных элементов. МОП-транзисторы и IGBT-транзисторы похожи по внешнему виду и характеристикам. Почему же в одних схемах используются МОП-транзисторы, а в других — IGBT-транзисторы?
Давайте рассмотрим разницу между МОП-транзистором и IGBT-транзистором.
Что такое МОП-трубка?
Существует два основных типа полевых транзисторов: переходной полевой транзистор (JFET) и полевой транзистор с изолированным затвором (MOS). MOS — это MOSFET, полное название которого на китайском языке — металлооксидно-полупроводниковый полевой транзистор. Поскольку затвор этого полевого транзистора изолирован изолирующим слоем, его также называют полевым транзистором с изолированным затвором.
MOSFET можно разделить на тип истощения N-канала и тип улучшения; Тип истощения P-ров и тип улучшения.
Тип MOSFET-транзистора
Некоторые МОП-транзисторы имеют внутри диод, который является корпусным диодом, паразитным диодом или безынерционным диодом.
Есть два объяснения роли паразитных диодов:
МОП-транзистор обладает характеристиками высокого входного сопротивления, быстрой скорости переключения, хорошей термостабильности, тока управления напряжением и т. д. Его можно использовать в качестве усилителя, электронного переключателя и т. д. в схемах.
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), биполярный транзистор с изолированным затвором, представляет собой композитный полупроводниковый прибор, состоящий из транзистора и МОП-транзистора.
Будучи новым типом электронного полупроводникового прибора, IGBT обладает такими характеристиками, как высокое входное сопротивление, низкое энергопотребление при управлении напряжением, простая схема управления, высокая стойкость к напряжению, высокая токовая устойчивость и т. д., и широко используется в различных электронных схемах.
Условные обозначения IGBT до сих пор не унифицированы. При построении принципиальной схемы обычно заимствуются обозначения триода и МОП-транзистора.
В настоящее время можно определить, является ли это IGBT или МОП-транзистором, по обозначению модели на принципиальной схеме. Также обратите внимание на наличие внутреннего диода в IGBT. Если он не обозначен на схеме, это не означает, что его нет. Если в официальных данных нет особых указаний, такой диод существует.
Внутренний диод IGBT не является паразитным, а специально настроен на защиту хрупкого обратного выдерживаемого напряжения IGBT, также известного как FWD (диод свободного хода).
Определить наличие внутреннего диода внутри IGBT несложно. Сопротивление полюсов C и E IGBT можно измерить мультиметром. Если IGBT исправен, а измеренные значения сопротивления полюсов C и E равны бесконечности, это означает, что в IGBT нет внутреннего диода. IGBT отлично подходит для применения в таких областях, как электродвигатели переменного тока, преобразователи частоты, импульсные источники питания, осветительные цепи, тяговые приводы и т. д.
Внутренняя структура МОП-транзистора и IGBT-транзистора показана на следующем рисунке.
IGBT формируется путем добавления слоя к стоку МОП-транзистора. Идеальная эквивалентная схема IGBT показана на следующем рисунке.
IGBT фактически представляет собой комбинацию МОП-транзистора и транзисторного триода. Недостатком МОП-транзистора является высокое сопротивление открытого канала, но IGBT преодолевает этот недостаток, и IGBT по-прежнему имеет низкое сопротивление открытого канала при высоком напряжении.
Кроме того, скорость IGBT и MOSFET с аналогичной мощностью может быть ниже, чем у MOSFET, поскольку у IGBT имеется время выключения, а время бездействия IGBT будет увеличено из-за длительного времени выключения, что повлияет на частоту переключения.
Инженеры часто сталкиваются с проблемой выбора между МОП-транзистором и IGBT-транзистором в качестве силового ключа. Учитывая такие факторы, как напряжение, ток и коммутируемая мощность системы, можно резюмировать следующие моменты:
На следующем рисунке также видно, что используются условия для обоих вариантов. Затенённая область означает, что можно выбрать как MOSFET, так и IGBT, а «?» указывает на уровень, которого текущий процесс не может достичь.
В целом, MOSFET обладает такими преимуществами, как хорошие высокочастотные характеристики, способные работать на частотах от нескольких сотен кГц до нескольких МГц, но имеет и недостатки: большое сопротивление открытого канала и высокое энергопотребление при высоких напряжениях и токах. В то же время IGBT демонстрирует превосходные характеристики на низких частотах и высокой мощности, обладая малым сопротивлением открытого канала и высоким выдерживаемым напряжением.
Давайте рассмотрим разницу между МОП-транзистором и IGBT-транзистором.
Что такое МОП-трубка?
Существует два основных типа полевых транзисторов: переходной полевой транзистор (JFET) и полевой транзистор с изолированным затвором (MOS). MOS — это MOSFET, полное название которого на китайском языке — металлооксидно-полупроводниковый полевой транзистор. Поскольку затвор этого полевого транзистора изолирован изолирующим слоем, его также называют полевым транзистором с изолированным затвором.
MOSFET можно разделить на тип истощения N-канала и тип улучшения; Тип истощения P-ров и тип улучшения.
Тип MOSFET-транзистора Некоторые МОП-транзисторы имеют внутри диод, который является корпусным диодом, паразитным диодом или безынерционным диодом.
Есть два объяснения роли паразитных диодов:
-
Паразитный диод МОП-транзистора используется для предотвращения выгорания МОП-трубки при перенапряжении VDD, поскольку до того, как перенапряжение приведет к повреждению МОП-трубки, диод сначала выйдет из строя в обратном направлении, и большой ток пойдет непосредственно на землю, предотвращая тем самым перегорание МОП-трубки.
-
Он может предотвратить перегорание МОП-трубки, когда истоки и стоки МОП-трубки обратно соединены, а также может обеспечить путь для обратного индуцированного напряжения, когда схема имеет обратное индуцированное напряжение, чтобы предотвратить обратное индуцированное напряжение. прорыв МОП-трубки.
МОП-транзистор обладает характеристиками высокого входного сопротивления, быстрой скорости переключения, хорошей термостабильности, тока управления напряжением и т. д. Его можно использовать в качестве усилителя, электронного переключателя и т. д. в схемах.
Что такое IGBT?
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), биполярный транзистор с изолированным затвором, представляет собой композитный полупроводниковый прибор, состоящий из транзистора и МОП-транзистора.
Будучи новым типом электронного полупроводникового прибора, IGBT обладает такими характеристиками, как высокое входное сопротивление, низкое энергопотребление при управлении напряжением, простая схема управления, высокая стойкость к напряжению, высокая токовая устойчивость и т. д., и широко используется в различных электронных схемах.
Условные обозначения IGBT до сих пор не унифицированы. При построении принципиальной схемы обычно заимствуются обозначения триода и МОП-транзистора.
В настоящее время можно определить, является ли это IGBT или МОП-транзистором, по обозначению модели на принципиальной схеме. Также обратите внимание на наличие внутреннего диода в IGBT. Если он не обозначен на схеме, это не означает, что его нет. Если в официальных данных нет особых указаний, такой диод существует.
Внутренний диод IGBT не является паразитным, а специально настроен на защиту хрупкого обратного выдерживаемого напряжения IGBT, также известного как FWD (диод свободного хода).
Определить наличие внутреннего диода внутри IGBT несложно. Сопротивление полюсов C и E IGBT можно измерить мультиметром. Если IGBT исправен, а измеренные значения сопротивления полюсов C и E равны бесконечности, это означает, что в IGBT нет внутреннего диода. IGBT отлично подходит для применения в таких областях, как электродвигатели переменного тока, преобразователи частоты, импульсные источники питания, осветительные цепи, тяговые приводы и т. д.
Структурные характеристики МОП-транзисторов и IGBT
Внутренняя структура МОП-транзистора и IGBT-транзистора показана на следующем рисунке.
IGBT формируется путем добавления слоя к стоку МОП-транзистора. Идеальная эквивалентная схема IGBT показана на следующем рисунке.
IGBT фактически представляет собой комбинацию МОП-транзистора и транзисторного триода. Недостатком МОП-транзистора является высокое сопротивление открытого канала, но IGBT преодолевает этот недостаток, и IGBT по-прежнему имеет низкое сопротивление открытого канала при высоком напряжении.
Кроме того, скорость IGBT и MOSFET с аналогичной мощностью может быть ниже, чем у MOSFET, поскольку у IGBT имеется время выключения, а время бездействия IGBT будет увеличено из-за длительного времени выключения, что повлияет на частоту переключения.
Выберите МОП-транзистор или IGBT.
Инженеры часто сталкиваются с проблемой выбора между МОП-транзистором и IGBT-транзистором в качестве силового ключа. Учитывая такие факторы, как напряжение, ток и коммутируемая мощность системы, можно резюмировать следующие моменты:
На следующем рисунке также видно, что используются условия для обоих вариантов. Затенённая область означает, что можно выбрать как MOSFET, так и IGBT, а «?» указывает на уровень, которого текущий процесс не может достичь.
В целом, MOSFET обладает такими преимуществами, как хорошие высокочастотные характеристики, способные работать на частотах от нескольких сотен кГц до нескольких МГц, но имеет и недостатки: большое сопротивление открытого канала и высокое энергопотребление при высоких напряжениях и токах. В то же время IGBT демонстрирует превосходные характеристики на низких частотах и высокой мощности, обладая малым сопротивлением открытого канала и высоким выдерживаемым напряжением.
МОП-транзистор используется в импульсных источниках питания, балластах, высокочастотном индукционном нагреве, высокочастотных инверторных сварочных аппаратах, источниках питания связи и других областях высокочастотного электропитания; БТИЗ широко используется в сварочных аппаратах, инверторах, преобразователях частоты, электролитических источниках питания для гальванических покрытий, ультразвуковом индукционном нагреве и других областях.
Связанные рекомендации
粤公网安备44030002007346号