การเปรียบเทียบ IGBT กับ MOSFET

โพสต์กล่าวถึงความแตกต่างหลักระหว่าง IGBT และอุปกรณ์ MOSFeT ลองเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อเท็จจริงจากบทความต่อไปนี้

การเปรียบเทียบ IGTB กับ Power MOSFET

ทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบประตูฉนวนมีแรงดันไฟฟ้าตกซึ่งต่ำมากเมื่อเทียบกับ MOSFET ทั่วไปในอุปกรณ์ที่มีแรงดันไฟฟ้าของการปิดกั้นสูงกว่า

ความลึกของพื้นที่ n-drift จะต้องเพิ่มขึ้นพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของระดับแรงดันไฟฟ้าบล็อกของอุปกรณ์ IGBT และ MOSFET และการลดลงจะต้องลดลงซึ่งส่งผลให้ความสัมพันธ์ซึ่งเป็นความสัมพันธ์กำลังสองลดลงในการนำไปข้างหน้าเทียบกับ ความสามารถในการปิดกั้นแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์

MosfetIGBT

ความต้านทานของพื้นที่ n-drift จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยการนำรูหรือพาหะของชนกลุ่มน้อยจากพื้นที่ p ซึ่งเป็นตัวเก็บรวบรวมไปยังพื้นที่ n-drift ในระหว่างกระบวนการของการนำไปข้างหน้า

แต่การลดความต้านทานของพื้นที่ n-drift บนแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าในสถานะนี้มาพร้อมกับคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

IGBT ทำงานอย่างไร

การไหลย้อนกลับของกระแสถูกปิดกั้นโดยทางแยก PN เพิ่มเติม ดังนั้นจึงสามารถหักได้ว่า IGBT ไม่สามารถดำเนินการในทิศทางย้อนกลับเหมือนกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่น MOSFET

ดังนั้นไดโอดเพิ่มเติมซึ่งเรียกว่าไดโอดอิสระจะถูกวางไว้ในวงจรสะพานซึ่งมีความจำเป็นในการไหลของกระแสย้อนกลับ

ไดโอดเหล่านี้วางขนานกับอุปกรณ์ IGBT เพื่อให้กระแสไฟฟ้ากลับทิศทาง โทษในกระบวนการนี้ไม่รุนแรงอย่างที่คิดไว้ในตอนแรกเนื่องจากไดโอดแบบแยกให้ประสิทธิภาพสูงกว่าไดโอดตัวของ MOSFET เนื่องจากการใช้งาน IGBT ถูกครอบงำที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

การจัดอันดับของอคติย้อนกลับของพื้นที่ n-drift ไปยังไดโอด p-region ของตัวสะสมส่วนใหญ่เป็นหลายสิบโวลต์ ดังนั้นในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้ไดโอดเพิ่มเติมหากใช้แรงดันย้อนกลับโดยแอปพลิเคชันวงจรกับ IGBT

ผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยต้องใช้เวลามากในการเข้าออกหรือรวมตัวกันใหม่ซึ่งจะถูกฉีดเข้าไปในพื้นที่ n-drift ทุกครั้งที่เปิดและปิด ดังนั้นสิ่งนี้ส่งผลให้เวลาในการเปลี่ยนนานขึ้นและด้วยเหตุนี้การสูญเสียอย่างมีนัยสำคัญในการเปลี่ยนเมื่อเทียบกับมอสเฟตกำลัง

แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงบนเวทีในทิศทางไปข้างหน้าในอุปกรณ์ IGBT แสดงให้เห็นถึงรูปแบบพฤติกรรมที่แตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ไฟฟ้าของ MOSFETS

Mosfets ทำงานอย่างไร

แรงดันไฟฟ้าตกของ MOSFET สามารถสร้างแบบจำลองได้อย่างง่ายดายในรูปแบบของความต้านทานโดยที่แรงดันตกอยู่ในสัดส่วนของกระแสไฟฟ้า ในทางตรงกันข้ามอุปกรณ์ IGBT ประกอบด้วยแรงดันตกในรูปแบบของไดโอด (ส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 2V) ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับบันทึกของกระแสเท่านั้น

ในกรณีที่มีการปิดกั้นแรงดันไฟฟ้าในช่วงที่เล็กกว่าความต้านทานของ MOSFET จะต่ำกว่าซึ่งหมายความว่าตัวเลือกและการเลือกระหว่างอุปกรณ์ของ IGBT และ MOSFETS กำลังจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ปิดกั้นและกระแสที่เกี่ยวข้องกับแอปพลิเคชันเฉพาะใด ๆ ลักษณะต่างๆของการสลับที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น

IGBT ดีกว่า Mosfet สำหรับการใช้งานในปัจจุบันสูง

โดยทั่วไปอุปกรณ์ IGBT ได้รับการสนับสนุนจากกระแสไฟฟ้าสูงแรงดันสูงและความถี่สวิตชิ่งต่ำในขณะที่อุปกรณ์ MOSFET ส่วนใหญ่ได้รับการสนับสนุนจากลักษณะเช่นแรงดันไฟฟ้าต่ำความถี่สวิตชิ่งสูงและกระแสไฟต่ำ

โดย Surbhi Prakash