MOSFET與IGBT的定義與特性

MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）

定義：

MOSFET，全稱Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，即金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，是一種電壓控制型半導(dǎo)體器件。它由金屬、氧化物（如SiO?或SiN）及半導(dǎo)體三種材料制成，具有三個主要電極：源極（S）、漏極（D）和柵極（G）。

主要特性：

開關(guān)速度快：MOSFET的開關(guān)速度非?？?，適合高頻應(yīng)用。

高頻特性好：在高頻電路中表現(xiàn)出色，適用于射頻等高頻領(lǐng)域。

熱穩(wěn)定性好：能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，具有良好的熱穩(wěn)定性。

噪聲低：與其他功率半導(dǎo)體器件相比，MOSFET產(chǎn)生的噪聲較低。

驅(qū)動電路簡單：其驅(qū)動電路相對簡單，降低了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度。

驅(qū)動功率?。篗OSFET的驅(qū)動功率較小，有利于節(jié)省能源和提高效率。

安全工作區(qū)寬：具有較寬的安全工作區(qū)，能夠在多種工作條件下穩(wěn)定運行。

無二次擊穿問題：與其他器件相比，MOSFET在特定條件下不會出現(xiàn)二次擊穿現(xiàn)象。

應(yīng)用場景：

MOSFET廣泛應(yīng)用于模擬電路與數(shù)字電路，特別是在低壓側(cè)開關(guān)電路中，常采用N溝道MOSFET。此外，在高頻電路、射頻電路、功率放大器等場合也有重要應(yīng)用。

IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）

定義：

IGBT，全稱Insulated Gate Bipolar Transistor，即絕緣柵雙極型晶體管，是一種由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件。

主要特性：

綜合性能優(yōu)越：IGBT結(jié)合了MOSFET的高輸入阻抗和GTR（電力晶體管）的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點，驅(qū)動功率小且飽和壓降低。

開關(guān)特性優(yōu)良：雖然IGBT的開關(guān)速度略低于MOSFET，但明顯高于GTR，適用于需要快速開關(guān)的場合。

節(jié)能高效：IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點，能夠顯著提高系統(tǒng)的整體效率。

應(yīng)用范圍廣泛：非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)，如交流電機、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。

工作原理：

IGBT通過激活或停用其柵極端子來開啟或關(guān)閉。當柵極端子上有電壓供應(yīng)時，柵極電流增加，進而增加柵極-發(fā)射極電壓，從而增加集電極電流并降低集電極到發(fā)射極電壓。

應(yīng)用場景：

IGBT在電力電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，特別是在需要高電壓、大電流、高頻率的場合，如變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備中。隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進，IGBT及其模塊化產(chǎn)品將在市場上占據(jù)越來越重要的地位。