电路笔记(三极管器件): MOSFET&IGBT

发布于:2024-07-02 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

MOSFET vs IGBT

  • MOSFET主要用于低电压和功率系统,而IGBT更适合高电压和功率系统。

1. MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)

  • 优势

    • 高开关速度和响应速度,适合高频应用。(IGBT不适合高频应用,它能在千Hz频率下运行良好。MOSFET适合非常高频的应用,它可以在兆Hz频率下运行良好。)
    • 较低的导通压降和导通损耗,功率密度高。
    • 适用于低至中功率应用,例如电源开关、调制器、放大器等。
  • 实际应用例子

    • 电源开关:用于电源开关电路中的主要开关器件,控制电流的开关和调节。
    • DC-DC转换器:在各种电源管理和转换电路中用于能效高和响应快速的要求。
    • 调制器和放大器:在射频和信号处理应用中,用于快速调制和信号处理。

2. IGBT(绝缘栅双极型晶体管)

  • 优势

    • 高电流密度和低饱和压降,适合高电流和高功率应用。(导通电阻小,功耗低。电压控制,控制功耗也低。)
    • 稳定的导通特性和良好的耐受电压特性。
    • 适用于中至高功率应用,如变频器、电机驱动器、电磁场的控制等。[对于低频(小于20kHz)、高压(大于1000V)、小或窄负载或线路变化、高工作温度,以及超过5kw的额定输出功率应用,IGBT是首选。而MOSFET更适合低电压(小于250V)、大占空比和高频(大于200KHz)的应用。]
  • 实际应用例子

    • 变频器:用于工业和家用电机驱动中,控制电机转速和扭矩输出。
    • 电机驱动器:用于控制各种类型的电机,如感应电动机、同步电动机等。
    • 电网稳定器:在电力系统中用于调节电压和电流,以确保电网稳定和负载管理。

实例

1. MOSFET实例 AO3400A:

Layer 1 G NMOS 箭头指向G极的是N沟道 S D
属性 参数值
商品目录 场效应管(MOSFET)
类型 1个N沟道
漏源电压(Vdss) 30V
连续漏极电流(Id) 5.8A
功率(Pd) 1.4W
导通电阻(RDS(on)@Vgs,Id) 35mΩ@10V,5.8A
阈值电压(Vgs(th)@Id) 1.4V@250uA
栅极电荷(Qg@Vgs) 12nC@4.5V
输入电容(Ciss@Vds) 1.05nF@15V
反向传输电容(Crss@Vds) -
工作温度 -55℃~+150℃@(Tj)
  • 注:AO3401A为P沟道MOSFET。

2. IGBT实例 IKW50N65H5:

Layer 1 IGBT E C G
特点与优势 详细信息
高速H5技术提供 - 在硬开关和谐振拓扑中具有最佳效率,可以插拔替换前一代IGBT
击穿电压 650V
I C I_C IC 50A
最大工作温度,最大结温 T v j m a x T_{vjmax} Tvjmax 175°C
V C E s a t V_{CEsat} VCEsat 1.65V