En tant qu'éléments de commutation, les MOSFET et les IGBT apparaissent souvent dans les circuits électroniques. Ils sont également similaires en apparence et en paramètres caractéristiques. Je pense que beaucoup de gens se demanderont pourquoi certains circuits doivent utiliser du MOSFET, alors que d'autres le font. IGBT ?
Quelle est la différence entre eux ? Suivant,Olukeyrépondra à vos questions !
Qu'est-ce qu'unMOSFET?
MOSFET, le nom chinois complet est transistor à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique. Étant donné que la grille de ce transistor à effet de champ est isolée par une couche isolante, on l'appelle également transistor à effet de champ à grille isolée. Les MOSFET peuvent être divisés en deux types : le « type N » et le « type P » selon la polarité de son « canal » (porteuse de travail), généralement également appelés MOSFET N et MOSFET P.
Le MOSFET lui-même possède sa propre diode parasite, qui est utilisée pour empêcher le MOSFET de griller en cas de surtension du VDD. Parce qu'avant que la surtension n'endommage le MOSFET, la diode tombe en panne en premier et dirige le courant important vers la terre, empêchant ainsi le MOSFET de griller.
Qu’est-ce que l’IGBT ?
L'IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) est un dispositif semi-conducteur composé composé d'un transistor et d'un MOSFET.
Les symboles de circuit de l'IGBT ne sont pas encore unifiés. Lors du dessin du diagramme schématique, les symboles de la triode et du MOSFET sont généralement empruntés. À ce stade, vous pouvez juger s'il s'agit d'un IGBT ou d'un MOSFET à partir du modèle marqué sur le diagramme schématique.
Dans le même temps, vous devez également faire attention à savoir si l'IGBT possède une diode corporelle. Si ce n’est pas marqué sur la photo, cela ne veut pas dire qu’il n’existe pas. Sauf indication contraire des données officielles, cette diode est présente. La diode du corps à l'intérieur de l'IGBT n'est pas parasite, mais est spécialement conçue pour protéger la fragile tension de tenue inverse de l'IGBT. On l'appelle aussi FWD (diode de roue libre).
La structure interne des deux est différente
Les trois pôles du MOSFET sont la source (S), le drain (D) et la grille (G).
Les trois pôles de l'IGBT sont le collecteur (C), l'émetteur (E) et la porte (G).
Un IGBT est construit en ajoutant une couche supplémentaire au drain d'un MOSFET. Leur structure interne est la suivante :
Les domaines d'application des deux sont différents
Les structures internes du MOSFET et de l'IGBT sont différentes, ce qui détermine leurs domaines d'application.
En raison de la structure du MOSFET, il peut généralement atteindre un courant important, pouvant atteindre KA, mais la capacité de tenue en tension préalable n'est pas aussi forte que celle de l'IGBT. Ses principaux domaines d'application sont les alimentations à découpage, les ballasts, le chauffage par induction haute fréquence, les machines à souder à onduleur haute fréquence, les alimentations de communication et d'autres domaines d'alimentation haute fréquence.
L'IGBT peut produire beaucoup de puissance, de courant et de tension, mais la fréquence n'est pas trop élevée. À l'heure actuelle, la vitesse de commutation dure de l'IGBT peut atteindre 100 KHZ. L'IGBT est largement utilisé dans les machines à souder, les onduleurs, les convertisseurs de fréquence, les alimentations électrolytiques par galvanoplastie, le chauffage par induction ultrasonique et d'autres domaines.
Principales caractéristiques du MOSFET et de l'IGBT
Le MOSFET présente les caractéristiques d'une impédance d'entrée élevée, d'une vitesse de commutation rapide, d'une bonne stabilité thermique, d'un courant de contrôle de tension, etc. Dans le circuit, il peut être utilisé comme amplificateur, commutateur électronique et à d'autres fins.
En tant que nouveau type de dispositif électronique à semi-conducteur, l'IGBT présente les caractéristiques d'une impédance d'entrée élevée, d'une consommation d'énergie de contrôle basse tension, d'un circuit de contrôle simple, d'une résistance à haute tension et d'une grande tolérance de courant, et a été largement utilisé dans divers circuits électroniques.
Le circuit équivalent idéal de l'IGBT est illustré dans la figure ci-dessous. L'IGBT est en fait une combinaison de MOSFET et de transistor. Le MOSFET présente l'inconvénient d'une résistance élevée à l'état passant, mais l'IGBT surmonte cet inconvénient. L'IGBT a toujours une faible résistance à l'état passant à haute tension. .
En général, l'avantage du MOSFET est qu'il possède de bonnes caractéristiques haute fréquence et peut fonctionner à une fréquence allant de plusieurs centaines de kHz à MHz. L'inconvénient est que la résistance à l'état passant est importante et que la consommation d'énergie est importante dans des situations de haute tension et de courant élevé. L'IGBT fonctionne bien dans les situations de basse fréquence et de puissance élevée, avec une faible résistance à l'état passant et une tension de tenue élevée.
Choisissez MOSFET ou IGBT
Dans le circuit, choisir MOSFET comme tube de commutation de puissance ou IGBT est une question que les ingénieurs rencontrent souvent. Si des facteurs tels que la tension, le courant et la puissance de commutation du système sont pris en compte, les points suivants peuvent être résumés :
Les gens demandent souvent : « Le MOSFET ou l'IGBT sont-ils meilleurs ? En fait, il n’y a pas de bonne ou de mauvaise différence entre les deux. Le plus important est de voir son application réelle.
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Heure de publication : 18 décembre 2023
