MOS 管和 IGBT 管都可以作为开关元件使用,它们在外形、特性参数上也比较相似,那它们到底有什么区别呢?

 

什么是 MOS 管?

MOS 管是 MOSFET 管的简称,是金属 - 氧化物半导体场效应晶体管,可以简化称为「场效应管」,MOS 管主要分两种类型:结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS 管)。

 

由于场效应管的栅极被绝缘层隔离,所以又叫绝缘栅场效应管。

 

MOSFET 又可分为四大类:N 沟耗尽型和增强型;P 沟耗尽型和增强型。

 

有的 MOSFET 内部会有个二极管,这是体二极管,或叫寄生二极管、续流二极管。

 

寄生二极管的作用,有两种解释:

1、MOSFET 的寄生二极管,作用在于防止 VDD 过压的情况下,烧坏 MOS 管。

 

2、防止 MOS 管的源极和漏极反接时烧坏 MOS 管,也可以在电路有反向感生电压时,为反向感生电压提供通路,避免反向感生电压击穿 MOS 管。

 

MOSFET 有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性,可用作电路中的放大器、电子开关等。

 

什么是 IGBT 管?

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即绝缘栅双极型晶体管,它是由晶体三极管和 MOS 管组成的复合型半导体器件。

 

IGBT 管有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电子电路中获得极广泛的应用。

 

IGBT 管内部的体二极管并非寄生的,而是为了保护 IGBT 脆弱的反向耐压而特别设置的,又称为 FWD(续流二极管)。

 

IGBT 管非常适合应用于如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

 

MOS 管和 IGBT 的结构特点

IGBT 是通过在 MOSFET 的漏极上追加层而构成的。

 

相似功率容量的 IGBT 和 MOSFET,IGBT 的速度可能会慢于 MOSFET,因为 IGBT 存在关断拖尾时间,由于 IGBT 关断拖尾时间长,死区时间也要加长,从而会影响开关频率。

 

如何选择?

在电路中,选用 MOS 管还是选择 IGBT 管作为功率开关管,这是工程师常遇到的问题,从系统的电压、电流、切换功率等因素作为考虑,可以总结出以下几点:

 

总的来说,MOSFET 管的优点是高频特性好,可工作的频率可以达到几百 kHz、上 MHz,但它的缺点在于导通电阻大在高压大电流场合功耗较大;而 IGBT 在低频及较大功率场合下表现卓越,其导通电阻小,耐压高。

 

MOSFET 管应用于开关电源、高频感应加热、高频逆变焊机、镇流器、通信电源等高频电源领域;IGBT 管则集中应用于焊机、电镀电解电源、逆变器、变频器、超音频感应加热等领域。