Forskjellen mellom IGBT og MOSFET
Share
Hovedforskjell - IGBT vs MOSFET
IGBT og MOSFET er to forskjellige typer transistorer som brukes i elektronikkindustrien. Generelt sett er MOSFET bedre egnet for lavspenning, hurtigkoblingsapplikasjoner, mens IGBTS er mer egnet for høyspenning, langsomkobling. De hovedforskjell mellom IGBT og MOSFET er det at IGBT har et tillegg p-n- krysset i forhold til MOSFET, og gir det egenskapene til både MOSFET og BJT.
Hva er en MOSFET?
MOSFET står for Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor. En MOSFET består av tre terminaler: a kilde (S), a avløp (D) og a Port (G). Strømningsbatterier fra kilde til avløp kan styres ved å endre spenningen på porten. Diagrammet viser et skjema for en MOSFET:
Strukturen til en MOSFET
B på diagrammet kalles kroppen; Men generelt er kroppen koblet til kilden, slik at i selve MOSFET vises bare tre terminaler.
I nMOSFETs, rundt kilden og avløp er n-type halvledere (se ovenfor). For at kretsen skal være fullstendig, må elektroner strømme fra kilde til avløp. Men de to n-type regioner er separert av en region av p-type substratet, som danner en utarmingsregion med n-type materialer og hindrer strømmen av strømmen. Hvis porten får en positiv spenning, trekker den elektroner fra substratet mot seg selv, danner a kanal: en region av n-skriv tilkobling av n-skriv områder av kilden og avløpet. Elektroner kan nå strømme gjennom denne regionen og utføre dagens.
I pMOSFETs, operasjonen er lik, men kilden og avløpet er i p-skriv regioner i stedet, med substratet i n-type. Ladestyrene i pMOSFET er hull.
EN makt MOSFET har en annen struktur. Det kan bestå av mange celler, hver celle har MOSFET-regioner. Strukturen til en celle i en kraft MOSFET er gitt nedenfor:
Strukturen av en kraft MOSFET
Her strømmer elektroner fra kilden til avløpet via banen vist nedenfor. Underveis opplever de en betydelig motstand når de flyter gjennom regionen vist som N-.
Noen kraftmosfeter, vist sammen med en matchstick for størrelsesjämförelse.
Hva er en IGBT?
IGBT står for "Isolert Gate Bipolar Transistor“. En IGBT har en struktur som ligner på en MOSFET. Imidlertid n-type N+ region av kraften MOSFET erstattes her med a p-skriv inn P+ region:
Strukturen av en IGBT
Merk at navnene som er oppgitt til de tre terminalene, er litt forskjellige i forhold til navnene som er oppgitt for MOSFET. Kilden blir en emitter og dreneringen blir a kollektor. Elektroner flyter på samme måte via en IGBT som de gjorde i en MOSFET-strøm. Men hullene fra P+ regionen diffus inn i N- region, reduserer motstanden som oppleves av elektronene. Dette gjør IGBTs egnet til bruk med mye høyere spenninger.
Legg merke til at det er to p-n- krysser nå, og det gir IGBT noen egenskaper til en bipolar kryssetransistor (BJT). Å ha transistoregenskapen gjør det tid for en IGBT å slå av lenger i forhold til en MOSFET-strøm; Dette er imidlertid fortsatt raskere enn tiden som er tatt av en BJT.
For noen tiår siden var BJTs den mest brukte typen transistor. I dag er imidlertid MOSFETS den vanligste typen transistor. Bruken av IGBT for høyspenningsapplikasjoner er også ganske vanlig.
Forskjellen mellom IGBT og MOSFET
Antallet av p-n- veikryss
MOSFETs ha en p-n- kryss.
IGBT har to p-n- veikryss.
Maksimal spenning
Forholdsvis, MOSFETs kan ikke håndtere spenninger så høyt som de som håndteres av en IGBT.
IGBT har evnen til å håndtere høyere spenninger siden de har en ekstra p region.
Byttider
Byttetider for MOSFETs er relativt raskere.
Byttetider for IGBT er relativt sakte.
referanser
MOOC DEL. (2015, 6. februar). Power Electronic Lesson: 022 Power MOSFETs. Hentet 2. september 2015 fra YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=RSd9YR42niY
MOOC DEL. (2015, 6. februar). Power Electronic Lesson: 024 BJT og IGBT. Hentet 2. september 2015, fra YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=p62VG9Y8Pss
Bilde Courtesy
"MOSFET struktur" av Brews ohare (eget arbeid) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Tverrsnitt av en klassisk vertikal diffus kraft MOSFET (VDMOS)." Av Cyril BUTTAY (eget arbeid) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"To MOSFET i D2PAK-pakken. Disse er 30-A, 120-V-vurdert hver. "Av Cyril BUTTAY (eget arbeid) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Tverrsnitt av en klassisk isolert portbipolar transistor (IGBT) av Cyril BUTTAY (eget arbeid) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
