Vergleich von IGBTs mit MOSFETs

Vergleich von IGBTs mit MOSFETs

In diesem Beitrag werden die Hauptunterschiede zwischen einem IGBT- und einem MOSFeT-Gerät erläutert. Erfahren Sie mehr über die Fakten aus dem folgenden Artikel.

Vergleich von IGTB mit Leistungs-MOSFETs

Der Bipolartransistor mit isoliertem Gate weist einen Spannungsabfall auf, der im Vergleich zu einem herkömmlichen MOSFET in Bauelementen mit einer Spannung mit höherer Blockierung signifikant gering ist.



Die Tiefe des n-Drift-Bereichs muss zusammen mit einer Erhöhung der Nennspannung der Sperrspannung der IGBT- und MOSFET-Bauelemente ebenfalls zunehmen, und der Abfall muss verringert werden, was zu einer Beziehung führt, die eine quadratische Beziehungsabnahme der Vorwärtsleitung gegenüber der ist Blockierspannungsfähigkeit des Geräts.



MosfetIGBT

Der Widerstand des n-Drift-Bereichs wird durch Einbringen von Löchern oder Minoritätsträgern aus dem p-Bereich, der der Kollektor ist, in den n-Drift-Bereich während des Prozesses der Vorwärtsleitung signifikant verringert.



Diese Verringerung des Widerstands des n-Drift-Bereichs auf die Durchlassspannung im eingeschalteten Zustand hat jedoch die folgenden Eigenschaften:

Wie IGBT funktioniert

Der Rückfluss des Stroms wird durch den zusätzlichen PN-Übergang blockiert. Somit kann abgeleitet werden, dass IGBTs nicht in der Lage sind, in der umgekehrten Richtung wie das andere Gerät wie MOSFET zu leiten.

Somit wird eine zusätzliche Diode, die als Freilaufdiode bekannt ist, in den Brückenschaltungen angeordnet, wo ein Bedarf an Rückstrom besteht.



Diese Dioden sind parallel zum IGBT-Gerät angeordnet, um den Strom in umgekehrter Richtung zu leiten. Die Strafe in diesem Prozess war nicht so schwerwiegend, wie ursprünglich angenommen wurde, da die diskreten Dioden eine sehr hohe Leistung als die Körperdiode des MOSFET liefern, da die IGBT-Verwendung bei den höheren Spannungen dominiert wird.

Die Bewertung der Sperrvorspannung des n-Drift-Bereichs zur Diode des Kollektor-p-Bereichs beträgt meist zehn Volt. In diesem Fall muss daher eine zusätzliche Diode verwendet werden, wenn die Sperrspannung von der Schaltungsanwendung an den IGBT angelegt wird.

Die Minoritätsträger benötigen viel Zeit, um ein-, auszusteigen oder neu zu kombinieren, die bei jedem Ein- und Ausschalten in den n-Drift-Bereich injiziert werden. Dies führt somit zu einer längeren Schaltzeit und damit zu einem signifikanten Verlust beim Schalten im Vergleich zum Leistungs-MOSFET.

Der Spannungsabfall auf der Bühne in Vorwärtsrichtung in den IGBT-Bauelementen zeigt im Vergleich zu den Leistungsbauelementen von MOSFETS ein ganz anderes Verhaltensmuster.

Wie Mosfets funktionieren

Der Spannungsabfall des MOSFET kann leicht in Form eines Widerstands modelliert werden, wobei der Spannungsabfall proportional zum Strom ist. Im Gegensatz dazu bestehen die IGBT-Bauelemente aus einem Spannungsabfall in Form einer Diode (meist im Bereich von 2 V), der nur in Bezug auf den Logarithmus des Stroms zunimmt.

Im Falle einer Sperrspannung mit kleinerem Bereich ist der Widerstand des MOSFET geringer, was bedeutet, dass die Auswahl und Auswahl zwischen den Geräten des IGBT und den Leistungs-MOSFETs auf der Sperrspannung und dem Strom basiert, der in einer der spezifischen Anwendungen zusammen mit beteiligt ist die verschiedenen verschiedenen Eigenschaften des Schaltens, die oben erwähnt wurden.

IGBT ist für Hochstromanwendungen besser als Mosfet

Im Allgemeinen werden IGBT-Bauelemente durch Hochstrom, Hochspannung und niedrige Schaltfrequenzen bevorzugt, während die MOSFET-Bauelemente hauptsächlich durch Eigenschaften wie Niederspannung, hohe Schaltfrequenzen und niedrigen Strom bevorzugt werden.

Von Surbhi Prakash




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