Diferencia entre IGBT y MOSFET
Share
Diferencia Principal - IGBT vs. MOSFET
IGBT y MOSFET son dos tipos diferentes de transistores utilizados en la industria electrónica. En términos generales, los MOSFET son más adecuados para aplicaciones de baja tensión y conmutación rápida, mientras que los IGBTS son más adecuados para aplicaciones de alta tensión y conmutación lenta. los diferencia principal entre IGBT y MOSFET es que el IGBT tiene un adicional p-n unión en comparación con MOSFET, lo que le confiere las propiedades de MOSFET y BJT.
¿Qué es un MOSFET?
MOSFET significa Transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal. Un MOSFET consta de tres terminales: un fuente (S), a desagüe (D) y un portón (SOL). El flujo de portadores de carga desde la fuente hasta el drenaje se puede controlar cambiando el voltaje aplicado a la compuerta. El diagrama muestra un esquema de un MOSFET:
La estructura de un MOSFET
La B en el diagrama se llama el cuerpo; sin embargo, en general, el cuerpo está conectado a la fuente, de modo que en el MOSFET real solo aparecen tres terminales.
En nMOSFETs, rodeando la fuente y el desagüe están norte-escriba semiconductores (ver arriba). Para que el circuito se complete, los electrones deben fluir desde la fuente hasta el drenaje. Sin embargo, los dos norte-las regiones de tipo están separadas por una región de pag-tipo sustrato, que forma una región de agotamiento con el norte-Tipo de materiales y evita un flujo de corriente. Si a la compuerta se le da un voltaje positivo, atrae electrones del sustrato hacia sí mismo, formando una canal: una región de norte-tipo conectando el norte-Tipo de regiones de la fuente y del desagüe. Los electrones ahora pueden fluir a través de esta región y conducir la corriente..
En pMOSFETs, la operación es similar, pero la fuente y el drenaje están en pag-tipo de regiones en su lugar, con el sustrato en norte-tipo. Los portadores de carga en pMOSFETs son agujeros.
UNA poder MOSFET Tiene una estructura diferente. Puede consistir en muchos Células, Cada célula tiene regiones MOSFET. La estructura de una celda en un MOSFET de potencia se da a continuación:
La estructura de un poder MOSFET.
Aquí, los electrones fluyen desde la fuente hasta el drenaje a través de la ruta que se muestra a continuación. En el camino, experimentan una cantidad significativa de resistencia a medida que fluyen a través de la región mostrada como N-.
Algunos MOSFET de potencia, que se muestran junto con una cerilla para la comparación de tamaños.
Que es un IGBT
IGBT significa "Transistor Bipolar de Puerta Aislada". Un IGBT tiene una estructura bastante similar a la de un MOSFET de potencia. sin embargo, el norte-tipo N+ región del poder MOSFET se sustituye aquí por una pag-tipo P+ región:
La estructura de un IGBT
Tenga en cuenta que los nombres dados a los tres terminales son ligeramente diferentes en comparación con los nombres dados para el MOSFET. La fuente se convierte en un emisor y el desagüe se convierte en un coleccionista. Los electrones fluyen de la misma manera a través de un IGBT como lo hicieron en un MOSFET de potencia. Sin embargo, los agujeros de la P+ región difusa en la N- Región, reduciendo la resistencia experimentada por los electrones. Esto hace que los IGBT sean adecuados para ser usados con voltajes mucho más altos.
Tenga en cuenta que hay dos p-n Uniones ahora, y eso le da al IGBT algunas propiedades de un transistor de unión bipolar (BJT). Tener la propiedad de transistor hace que el IGBT se apague por más tiempo en comparación con un MOSFET de potencia; sin embargo, esto es aún más rápido que el tiempo que toma un BJT.
Hace algunas décadas, los BJT eran el tipo de transistor más utilizado. Hoy en día, sin embargo, los MOSFETS son el tipo más común de transistor. El uso de IGBT para aplicaciones de alto voltaje también es bastante común..
Diferencia entre IGBT y MOSFET
El número de p-n uniones
MOSFETs Toma uno p-n unión.
IGBTs tenga dos p-n uniones.
Voltaje maximo
Relativamente, MOSFETs no puede manejar voltajes tan altos como los que maneja un IGBT.
IGBTs tienen la capacidad de manejar voltajes más altos ya que tienen un adicional pag región.
Tiempos de conmutación
Tiempos de conmutación para MOSFETs son comparativamente más rápidos.
Tiempos de conmutación para IGBTs son comparativamente más lentos.
Referencias
COMPARTIR MOOC. (2015, 6 de febrero). Lección electrónica de potencia: 022 Power MOSFETs. Consultado el 2 de septiembre de 2015 en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=RSd9YR42niY
COMPARTIR MOOC. (2015, 6 de febrero). Lección electrónica de potencia: 024 BJTs e IGBTs. Consultado el 2 de septiembre de 2015 en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=p62VG9Y8Pss
Imagen de cortesía
"Estructura MOSFET" por Brews ohare (trabajo propio) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons
"Sección transversal de un MOSFET de potencia difusa vertical clásico (VDMOS)" por Cyril BUTTAY (trabajo propio) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons
"Dos MOSFET en el paquete D2PAK. Estos son 30-A, 120-V-calificados cada uno ". Por Cyril BUTTAY (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons
“Sección transversal de un transistor bipolar de puerta aislada clásica (IGBT) por Cyril BUTTAY (trabajo propio) [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons
