【技术】MOSFET和IGBT区别及应用范围介绍

2023-06-10 华轩阳电子 MOSFET公众号
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MOSFETIGBT都是常用的功率半导体器件,它们在电力电子领域有着广泛的应用。但是,它们之间也有一些重要的区别,这些区别会影响到它们的性能和适用场合。本文将从以下几个方面对MOSFET和IGBT进行比较和选择:


工作原理和结构

MOSFET是金属氧化物半导体场效应晶体管的简称。它是一种电压控制型的器件,即通过控制栅极电压来控制漏极电流。MOSFET的结构可以分为增强型和耗尽型两种,增强型MOSFET在栅极电压为零时是截止的,需要加上一定的正向或反向电压才能导通;耗尽型MOSFET在栅极电压为零时是导通的,需要加上一定的反向或正向电压才能截止。MOSFET的主要优点是开关速度快,开关损耗小,输入电容小,驱动简单,但是也有一些缺点,如导通电阻大、导通损耗大、抗击穿能力弱,不适合高压高电流的应用。


IGBT是绝缘栅双极晶体管的简称,它是一种电流控制型的器件,即通过控制栅极电流来控制集电极电流。IGBT的结构是在MOSFET的基础上增加了一个 P型衬底层,形成了一个PNP型双极晶体管。IGBT的主要优点是导通电阻小,导通损耗小,抗击穿能力强,适合高压高电流的应用,但是也有一些缺点,如开关速度慢,开关损耗大,输入电容大,驱动复杂。

开关特性

MOSFET的开关速度较快,但是存在反向恢复电流,导致开通损耗增大。IGBT的开关速度较慢,但是没有反向恢复电流,因此开通损耗较小。在高频应用中,MOSFET的开关损耗较小,而IGBT的开关损耗较大。


导通特性

MOSFET的导通电阻与温度成正比,因此温度升高时,导通损耗增大。IGBT的导通电压与温度成反比,因此温度升高时,导通损耗减小。在低压应用中,MOSFET的导通损耗较小,而IGBT的导通损耗较大。


安全工作区

MOSFET的安全工作区受到二极管的限制,不能承受反向电压。IGBT的安全工作区受到晶体管的限制,不能承受过大的电流。在高压应用中,MOSFET 的安全工作区较小,而IGBT的安全工作区较大。


驱动电路

MOSFET是电压控制器件,需要提供恒定的栅极电压来驱动。IGBT是电流控制器件,需要提供恒定的栅极电流来驱动。因此,MOSFET的驱动电路较简单,而IGBT的驱动电路较复杂。


应用范围

MOSFET适用于低压高频场合,如开关电源,逆变器等。IGBT适用于高压低频场合,如电机控制,变频器等。


综上所述,MOSFET和IGBT在不同的应用场合有着各自的优缺点。如果应用场合是低压高频的,需要快速开关和较小的开关损耗,可以选择MOSFET;如果应用场合是高压低频的,需要较小的导通电阻和较大的抗击穿能力,可以选择IGBT。在实际应用中,还需要考虑其他因素,如成本,可靠性等,综合考虑后选择合适的器件。

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

选型指南  -  无锡紫光微  - 第六版  - 2020年6月 PDF 中文 下载

【IC】MSG120T65HQC1:麦思浦高性能IGBT,在120A时具有1.8V低集电极-发射极饱和电压

麦思浦半导体推出新产品MSG120T65HQC1,这是一款专为高效和高功率应用而设计的尖端绝缘栅双极晶体管(IGBT)。MSG120T65HQC1凭借其卓越的性能特性和稳健的设计,在电力电子行业树立了新的标杆。

产品    发布时间 : 2024-09-13

【产品】1200V/100A七管封装功率IGBT模块,采用英飞凌第四代IGBT芯片技术

flow7PACK 2是Vincotech推出的一款具有优异电磁兼容性能,采用低电感flow 2封装的功率模块。

新产品    发布时间 : 2017-09-27

【元件】麦思浦高性能IGBT: 1200V 140A的MSG140T120HLF4,高压和大电流应用理想选择

麦思浦半导体推出最新的IGBT(绝缘栅双极晶体管)MSG140T120HLF4,旨在满足高功率应用的严格要求,包括电动汽车充电(EV充电)、串式转换器、UPS和其他需要高效电源切换的动力传动系统。

产品    发布时间 : 2024-08-22

方舟微耗尽型MOSFET在工业传感器、智能变送器中的应用

近年来,耗尽型MOSFET日益受到重视,广泛应用于固态继电器、“常开”开关、线形运放、恒流源、恒压源和开关电源等,涵盖了家用电器、消费电子、工业控制、汽车电子、电信设施和航空航天等领域。可以选用方舟微DMX1027和DMS4022E耗尽型MOSFET。

应用方案    发布时间 : 2024-01-27

不带铜底板IGBT功率模块的散热设计

不带铜底板的IGBT模块已经成为模块封装发展的一个趋势,本文通过大量仿真及实验数据,介绍了Vincotech公司推出的预涂高性能导热硅脂服务对模块散热的改善效果。

设计经验    发布时间 : 2016-04-15

华轩阳电子(MOSFET在微型光伏逆变器中的应用,能够有效降低光伏逆变器的功率损耗

在小功率应用中,如消费类电子产品、移动充电设备等,光伏逆变器不仅需要高效转换太阳能,还需要保持小巧轻便,以适应多样化的使用场景。在这一背景下,功率半导体分立器件MOSFET的选择变得至关重要。

应用方案    发布时间 : 2024-03-15

耗尽型MOSFET在传感器芯片供电与保护方案中的应用

型号- DMZ11C60EA,DMD4523E,DMZ12C15A,DMZ25R10EA,DMZ1521E,DMX22C40A

应用及方案  -  方舟微  - 2024/4/22 PDF 中文 下载

光伏逆变器的IGBT保护技术

IGBT在光伏逆变器的核心利用体现在驱动保护、过电流/短路保护、过温保护、机械故障保护等四个方面。本文中芯际探索将与大家分享光伏逆变器的IGBT保护技术

技术探讨    发布时间 : 2024-01-12

【产品】高速三相NPC拓扑IGBT, NPC效率高达99%

Vincotech发布了一款高速高效能三相NPC,该款三相NPC相比于其他同类产品,可将NPC效率提高至99%(16kHz)和 98.8%(32kHz)。

新产品    发布时间 : 2016-05-10

Littelfuse(力特)集成电路选型指南

目录- Products overview    Solid State Relays Introduction    Gate Drivers Introduction    High Voltage Isolated Analog Switches/Optocouplers/MOSFETS Introduction    Non-Volatile Digitally Programmable Capacitors/High-voltage LED Drivers Introduction    Multifunction Products/Voltage Monitoring & Sensing IC Introduction    Solid State/Optically Isolated Power Relays    Optically Isolated AC Power Switches    Gate Drivers & Linear/Standard Optocouplers    Depletion Mode MOSFET and Telecommunication/Multifunction Products    Global Lab Capabilities   

型号- LF2136BTR,LF2113BTR,IXD_614CI,CPC1225N,IAD110P,CPC1019N,IXD_609PI,ITC135P,CPC1335P,CPC3960Z,TS190PL,IAD110,LAA120,LF2113B,LAA127,PAA150,LAA125,CPC1006N,CPC1018N,LF2101N,PAA190S,CPC3720C,PBB190,LBA127P,LCA120LS,LBA127L,LAA110,CPC1114N,CPC1017N,LBA127S,PLB190S,CPC1394GR,LBB120,PAA191S,LF2104N,LBB126,LBB127,CPC2317N,IXD_602D2,IX4340N,LAA100,CPC1125N,CPC1004N,CPC1016N,PBA150S,CPC1394GV,LAA108,CPC1786J,CPC3710C,LBB110,CPC1966BX8,IXD_630MYI,LF2103N,LBA127LS,LCC120,LCA182,LF2388B,PLA192S,XAA170P,TS190LS,XAA170,LF2190NTR,LF2110B,CPC1393GR,CPC7524,PLA110LS,CPC7695Z,PLA193S,CPC1981Y,IXD_604SIA,CPC1002N,LBA120P,CPC1014N,CPC1135N,LBA120S,PAA191,LBA120L,CPC1788J,PAA190,CPC1393GV,PAA193,CPC1510G,IXD_609SI,LF2113,LF2110,LCB710S,LF2136B,TS117PL,CPC1231N,CPC1001N,CPC1025N,CPC1983B,PAA140LS,CPC1777J,LBB127P,CPC3701C,LOC110,XBB170,IXD_630YI,LOC111,LOC112,LBB127S,PLA190S,CPC1511Y,LOC117,PLA191S,LCA110LS,LBA110L,CPC1983Y,CPC1230N,CPC1963GS,CPC7695B,LBA110S,CPC1972G,TS190,LBA110P,PLB171P,LF2304NTR,LBB126P,LBB126S,CPC3714C,FDA217,XAA170S,CPC1984Y,FDA215,TS120S,LF2136,TS120P,LAA100S,LAA100P,CPC1983YE,LCB716S,LAA100L,LAA120LS,LF2304N,LOC11X,XS170,CPC1593G,CPC2125N,OAA160,IAB110P,LAA110PL,CPC1918J,MXHV9910,LCA182S,CPC1330GR,CPC5622A,LCA129,LCA127,LCA125,CPC1510,CPC1511,CPC1906Y,CPC2017N,LCA120,PAA150P,LCA712S,CPC1907B,PAA150S,LAA110S,NCD2400M,LAA110P,XAA117,LF21904N,LAA110L,ITC117L,TS117LS,PS1201,XCB170,LOC112S,ITC117P,LCA110,LF2103,PAA140L,CPC1908J,LF2110BTR,CPC1560GS,PS2401,LOC111S,CPC1596G,LOC112P,CPC1330G,CPC1560G,LCA220,LCA100,PAA140P,LCA710S,LAA120PL,CPC1560S,PAA140S,CPC1909J,LAA120P,CPC5712U,LAA120L,CPC1593GS,LF2106N,CPC1561B,LOC110S,LOC110P,PAA193S,LOC111P,CPC5603C,OAA160S,OAA160P,FDA217S,LCA715S,LCC110P,CPC3980Z,LCC110S,LCC110,LAA120S,IX4310T,CPC3982T,CPC1943GS,FDA215S,XCA170,CPC5602C,LBA120,OMA160S,LBA127,LCC120S,CPC1106N,CPC1009N,CPC1333G,CPC1563G,LCB127,LCB126,LBA110,IAA110P,ITC137P,LCB120,LCA701S,IXD_604D2,LF21814N,LCB717S,CPC1117N,CPC1008N,CPC1540G,CPC3730C,LF2388BTR,LCB111,LCB110,PLA132S,LCB110S,LAA108S,CPC1727J,CPC1945G,CPC40055ST,LAA108P,PLA160,CPC1945Y,IXD_614SI,LF2104NTR,LCA127LS,XBB170S,CPC1580,XBB170P,PAA110L,CPC1966YX8,XAA117P,CPC1966YX6,XAA117S,LBA710S,LF21064N,PLA170,CPC5712,CPC1593,PAA110P,LF2181N,LF21904NTR,CPC1596,PAA110S,CPC1590,LBA716,LAA125PL,LCB120S,LAA100LS,CPC1393G,PLA140,CPC1705Y,PLA143,LBA710,LCA717S,LF2184N,CPC3909C,PLA140LS,PLA143S,CPC1718J,LCB717,LCB716,CPC1333GR,LCB710,CPC1394G,CPC1706Y,PLA150,IXD_602SI,NCD2100,OMA160,IX4351,LBA110PL,IXD_609SIA,CPC3909Z,LCB126S,PBB190S,LF2184NTR,XS170S,LCA210,CPC1540,LF2190N,IX4427N,IXD_609D2,IX4427M,LBA120LS,LF21844N,CPC1708J,IXD_609CI,LAA127S,CPC1563GS,LAA127P,LAA110LS,CPC1540GS,LAA127L,CPC2907B,LCA110S,CPC1926Y,TS190S,TS190P,CPC2025N,PLA132,TS190L,PLA134,IX4428M,CPC1590P,LCA110L,IX4428N,LAA100PL,CPC1927J,PLA110S,CPC1709J,LAA710,IXD_630MCI,CPC1596GS,PLA134S,PLA110L,CPC5621A,LOC117S,LOC117P,CPC1560,CPC3980,CPC2014N,CPC1563,LF2106NTR,IXD_614YI,LAA125S,PS2601,LAA125P,LCB111S,LAA125L,CPC2330N,CPC1916Y,CPC5620A,LCA120S,PLA110,PAA132S,IX4426M,IX4426N,LCA120L,CPC1580P,LCA100LS,PLA160S,IAA110,PLA172P,ITC117PL,LBA110LS,IX4340UE,CPC1035N,CPC1961G,CPC1779J,CPC9909,LCA125S,PM1204S,LCA210S,LF21844NTR,CPC3703C,LCA125L,PAA110PL,LAA710S,LCA210L,CPC1973Y,LBB120S,CPC1010N,LF2101NTR,CPC1986J,CPC1998J,XCB170S,CPC1964BX6,LBB120P,PLA194S,CPC1510GS,PLA170S,CPC1130N,CPC1972GS,PM1206S,CPC1963G,CPC1390GV,LAA127LS,PLB190,LCA220S,CPC1390GR,PLB150S,IXD_604PI,CPC1976YX6,XCA170S,PD2601,LF21814NTR,CPC1020N,CPC1964B,PLA171P,CPC1961GS,IX4351NEAU,LCB127S,CPC1988J,PM1205S,LCA210LS,IBB110,LCA100S,CPC7514,CPC7512,IXD_609YI,LCA100L,LBB110S,LBB110P,CPC1976Y,PLA140S,PLA140L,CPC1965G,ITC135,ITC137,PD1201,CPC1977J,PAA110,TS120,LCA129S,PBB150S,LF21064NTR,LCA125LS,PBB150P,CPC1965Y,PAA110LS,CPC1030N,CPC3902Z,CPC3708Z,CPC1966B,CPC1978J,CPC5622-EVAL-600R,IXD_630CI,PM1206,PM1205,PM1204,PBB150,CPC1966Y,IX4351NE,LF2181NTR,CPC3708C,PLA150S,CPC1150N,PAA127P,LAA127PL,PAA127S,TS118S,PAA140,CPC1967J,TS118P,CPC1979J,CPC1943G,LAA125LS,LCA717,ITC117,LCA715,LCA712,CPC2030N,LCA710,PAA132,PLB150,LCA127L,PBA150,IXD_602PI,IX4340NE,LCA127S,IAB110,IXD_602SIA,TS117S,LBA716S,LF2103NTR,TS117P,CPC1968J,TS117L,PD2401,LCA701,PLA190,PAA127,PLA191,PLA192,PLA193,IBB110P,PLA194,IXD_614PI,CPC1390G,IXD_604SI,CPC1726Y,TS117,TS118

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