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在電子電路中,MOS管和IGBT管會經常出現,它們都可以作為開關元件來使用,MOS管和IGBT管在外形及特性參數也比較相似,那為什么有些電路用MOS管?而有些電路用IGBT管?
下面我們就來了解一下,MOS管和IGBT管到底有什么區別吧!
什么是MOS管?
場效應管主要有兩種類型,分別是結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)。
MOS管即MOSFET,中文全稱是金屬-氧化物半導體場效應晶體管,由于這種場效應管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應管。
MOSFET又可分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。
▲ MOSFET種類與電路符號
有的MOSFET內部會有個二極管,這是體二極管,或者叫寄生二極管、續流二極管。
關于寄生二極管的作用,有兩種解釋:
1、MOSFET的寄生二極管,作用是防止VDD過壓的情況下,燒壞MOS管,因為在過壓對MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。
2、防止MOS管的源極和漏極反接時燒壞MOS管,也可以在電路有反向感生電壓時,為反向感生電壓提供通路,避免反向感生電壓擊穿MOS管。
MOSFET具有輸入阻抗高、開關速度快、熱穩定性好、電壓控制電流等特性,在電路中,可以用作放大器、電子開關等用途。
什么是IGBT?
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復合型半導體器件。
IGBT作為新型電子半導體器件,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電子電路中獲得極廣泛的應用。
IGBT的電路符號至今并未統一,畫原理圖時一般是借用三極管、MOS管的符號,這時可以從原理圖上標注的型號來判斷是IGBT還是MOS管。
同時還要注意IGBT有沒有體二極管,圖上沒有標出并不表示一定沒有,除非官方資料有特別說明,否則這個二極管都是存在的。
IGBT內部的體二極管并非寄生的,而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的,又稱為FWD(續流二極管)。
判斷IGBT內部是否有體二極管也并不困難,可以用萬用表測量IGBT的C極和E極,如果IGBT是好的,C、E兩極測得電阻值無窮大,則說明IGBT沒有體二極管。
IGBT非常適合應用于如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
MOS管和IGBT的結構特點
MOS管和IGBT管的內部結構如下圖所示。
IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構成的。
IGBT的理想等效電路如下圖所示,IGBT實際就是MOSFET和晶體管三極管的組合,MOSFET存在導通電阻高的缺點,但IGBT克服了這一缺點,在高壓時IGBT仍具有較低的導通電阻。
另外,相似功率容量的IGBT和MOSFET,IGBT的速度可能會慢于MOSFET,因為IGBT存在關斷拖尾時間,由于IGBT關斷拖尾時間長,死區時間也要加長,從而會影響開關頻率。
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