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日期:2019-3-27 来源:网络 作者:新京萄www.2977.com 李工 浏览量:

igbt和mos管的区别:本文从各方面分析属干货

TAG:igbt和mos管的区别

MOSEFT全称功率场效应晶体管。主要优点:热稳定性好、安全工作区大。缺点:击穿电压低,工作电流小。
IGBT全称绝缘栅双极晶体管,是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。特点:击穿电压可达1200V,集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上,工作频率可达20kHz。

MOS的应用,在中小功率中比较占优势,特别是高的开关频率。

IGBT的应用,在大功率应用中占优势,因为Vce在高压大电流的时候损耗比MOS的Rdson的低。但是IGBT的开关损耗比较大,所以目前仍旧在一些中低频应用比较多,集中在20KHz左右。

另外,MOS的Rdson的温度特性适合于并联应用。而目前应用比较广的PT技术的IGBT不适合并联应用。但是新的NPT技术的IGBT适合并联应用。
NPT和PT技术的IGBT又有各自的一些优点和缺点,这个说起来就远了。

关于二者并联使用的差异:

1,MOSFET的导通电阻都是正温度系数的,很容易实现并联使用。

2,IGBT分两种:

有的IGBT饱和压降是负温度系数的,有的IGBT饱和压降是正温度系数的。

负温度系数饱和压降的IGBT并联使用难于均流,所以,不宜并联使用。

正温度系数饱和压降的IGBT可以并联使用,能够达到好的均流效果。

关于两者市场现状:

mosfet生产厂家很多,各种电压、电流规格很多。IGBT一般来说分高速、高压与高容量。生产厂家比mos少一些。集中在开关电源与电力电子这一块来说,仙童、IR、IXYs、英飞凌、西门康、APT以及小鬼子都有。

传统认为,IGBT频率较低,耐压较高,并联特性不好,驱动需要负压等等问题。但是最新的产品已经基本不会有此类问题了。

比如最早做出高速IGBT的IR公司的warp系列,其应开关频率可达100K,软开关频率甚至超过150K。仙童的HGTG30N60A4D手册中给出390V30A 100K。台达一款UPS用这个家伙做PFC,工作在60多K。又比如IR的手册中提及,其目前全系列IGBT无需负电压驱动了。多数NPT的IGBT已经可以直接并联了。

对于mosfet,耐压和内阻很难兼顾。不过由于其工艺简单,生产商较多导致采购容易,种类齐全,价格很有优势。比如IXYS的mosfet就很有竞争力。

目前看来在低压大电流这块,依然具有绝对优势,但在较高功率水平上则优势较弱。但最新的SiC类mosfet又有1200V品种了。比如POWEREX的1200V100A品种,其20Vg时典型Rds是15mR.当然了,价格恐怕也是天价。其他公司的品种多数在500V这个电压等级下提供mR级的Rds。
mos的工艺特点使得其较容易的实现集成,所以在这一块其优势相当大。比如PI、NS、TI都有很丰富的产品线。
其实器件的划分还是应该以应用为主,二者之间是有交叉的,但是也有各自的特定领域。

比如运动控制这块,还是IGBT的天下。因为电动机不需要高的开关频率,却需要相对高的电压和电流定额。
在单机功率不高的开关电源这边,应该是以MOSFET为主。

很多时候,决定是否用IGBT或者MOSFET不仅仅是看他们能不能适应这个功率水平的问题,还要看系统的其他因素。比如超过10KW这个级别,磁性器件、系统电压可能就限制了mosfet的选用了。
总体来说,工程师还是要根据项目需求来确定元件的选用的。要考虑的因素还有很多,甚至带有主观色彩的都有可能。
极端的说,IGBT不慢,MOSFET也未必就“大电流”。

最后还要看设计者怎么去用。以人为本哈。设计者用好他们才是关键。

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