igbt和mos管的區(qū)別：本文從各方面分析屬干貨
MOSEFT全稱功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管。主要優(yōu)點(diǎn)：熱穩(wěn)定性好、安全工作區(qū)大。缺點(diǎn)：擊穿電壓低，工作電流小。
IGBT全稱絕緣柵雙極晶體管，是MOSFET和GTR(功率晶管)相結(jié)合的產(chǎn)物。特點(diǎn)：擊穿電壓可達(dá)1200V，集電極Z大飽和電流已超過(guò)1500A。由IGBT作為逆變器件的變頻器的容量達(dá)250kVA以上，工作頻率可達(dá)20kHz。
MOS的應(yīng)用，在中小功率中比較占優(yōu)勢(shì)，特別是高的開(kāi)關(guān)頻率。
IGBT的應(yīng)用，在大功率應(yīng)用中占優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閂ce在高壓大電流的時(shí)候損耗比MOS的Rdson的低。但是IGBT的開(kāi)關(guān)損耗比較大，所以目前仍舊在一些中低頻應(yīng)用比較多，集中在20KHz左右。
另外，MOS的Rdson的溫度特性適合于并聯(lián)應(yīng)用。而目前應(yīng)用比較廣的PT技術(shù)的IGBT不適合并聯(lián)應(yīng)用。但是新的NPT技術(shù)的IGBT適合并聯(lián)應(yīng)用。
NPT和PT技術(shù)的IGBT又有各自的一些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這個(gè)說(shuō)起來(lái)就遠(yuǎn)了。
關(guān)于二者并聯(lián)使用的差異：
1，MOSFET的導(dǎo)通電阻都是正溫度系數(shù)的，很容易實(shí)現(xiàn)并聯(lián)使用。
2，IGBT分兩種：
有的IGBT飽和壓降是負(fù)溫度系數(shù)的，有的IGBT飽和壓降是正溫度系數(shù)的。
負(fù)溫度系數(shù)飽和壓降的IGBT并聯(lián)使用難于均流，所以，不宜并聯(lián)使用。
正溫度系數(shù)飽和壓降的IGBT可以并聯(lián)使用，能夠達(dá)到好的均流效果。
關(guān)于兩者市場(chǎng)現(xiàn)狀：
mosfet生產(chǎn)廠家很多，各種電壓、電流規(guī)格很多。IGBT一般來(lái)說(shuō)分高速、高壓與高容量。生產(chǎn)廠家比mos少一些。集中在開(kāi)關(guān)電源與電力電子這一塊來(lái)說(shuō)，仙童、IR、IXYs、英飛凌、西門康、APT以及小鬼子都有。
傳統(tǒng)認(rèn)為，IGBT頻率較低，耐壓較高，并聯(lián)特性不好，驅(qū)動(dòng)需要負(fù)壓等等問(wèn)題。但是Z新的產(chǎn)品已經(jīng)基本不會(huì)有此類問(wèn)題了。
比如Z早做出高速IGBT的IR公司的warp系列，其應(yīng)開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)100K，軟開(kāi)關(guān)頻率甚至超過(guò)150K。仙童的HGTG30N60A4D手冊(cè)中給出390V30A 100K。臺(tái)達(dá)一款UPS用這個(gè)家伙做PFC，工作在60多K。又比如IR的手冊(cè)中提及，其目前全系列IGBT無(wú)需負(fù)電壓驅(qū)動(dòng)了。多數(shù)NPT的IGBT已經(jīng)可以直接并聯(lián)了。
對(duì)于mosfet，耐壓和內(nèi)阻很難兼顧。不過(guò)由于其工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)商較多導(dǎo)致采購(gòu)容易，種類齊全，價(jià)格很有優(yōu)勢(shì)。比如IXYS的mosfet就很有競(jìng)爭(zhēng)力。
目前看來(lái)在低壓大電流這塊，依然具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但在較高功率水平上則優(yōu)勢(shì)較弱。但Z新的SiC類mosfet又有1200V品種了。比如POWEREX的1200V100A品種，其20Vg時(shí)典型Rds是15mR.當(dāng)然了，價(jià)格恐怕也是天價(jià)。其他公司的品種多數(shù)在500V這個(gè)電壓等級(jí)下提供mR級(jí)的Rds。
mos的工藝特點(diǎn)使得其較容易的實(shí)現(xiàn)集成，所以在這一塊其優(yōu)勢(shì)相當(dāng)大。比如PI、NS、TI都有很豐富的產(chǎn)品線。
其實(shí)器件的劃分還是應(yīng)該以應(yīng)用為主，二者之間是有交叉的，但是也有各自的特定領(lǐng)域。
比如運(yùn)動(dòng)控制這塊，還是IGBT的天下。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)不需要高的開(kāi)關(guān)頻率，卻需要相對(duì)高的電壓和電流定額。
在單機(jī)功率不高的開(kāi)關(guān)電源這邊，應(yīng)該是以MOSFET為主。
很多時(shí)候，決定是否用IGBT或者M(jìn)OSFET不僅僅是看他們能不能適應(yīng)這個(gè)功率水平的問(wèn)題，還要看系統(tǒng)的其他因素。比如超過(guò)10KW這個(gè)級(jí)別，磁性器件、系統(tǒng)電壓可能就限制了mosfet的選用了。
總體來(lái)說(shuō)，工程師還是要根據(jù)項(xiàng)目需求來(lái)確定元件的選用的。要考慮的因素還有很多，甚至帶有主觀色彩的都有可能。
極端的說(shuō)，IGBT不慢，MOSFET也未必就“大電流”。
Z后還要看設(shè)計(jì)者怎么去用。以人為本哈。設(shè)計(jì)者用好他們才是關(guān)鍵。
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