Differenza tra IGBT e MOSFET
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Differenza principale - IGBT vs MOSFET
IGBT e MOSFET sono due diversi tipi di transistor utilizzati nell'industria elettronica. In generale, i MOSFET sono più adatti per applicazioni a bassa tensione ea commutazione rapida, mentre gli IGBTS sono più adatti per applicazioni ad alta tensione ea commutazione lenta. Il differenza principale tra IGBT e MOSFET è che il IGBT ha un ulteriore p-n giunzione rispetto a MOSFET, dandogli le proprietà sia di MOSFET che di BJT.
Cos'è un MOSFET
MOSFET è sinonimo di Transistore a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo. Un MOSFET è composto da tre terminali: a fonte (S), a drenare (D) e a cancello (G). Il flusso dei portatori di carica dalla sorgente allo scarico può essere controllato modificando la tensione applicata al gate. Il diagramma mostra uno schema di un MOSFET:
La struttura di un MOSFET
La B sul diagramma è chiamata corpo; tuttavia, generalmente, il corpo è collegato alla sorgente, in modo che nel MOSFET effettivo compaiano solo tre terminali.
Nel NMOSFETs, circondano la fonte e lo scarico sono n-tipo semiconduttori (vedi sopra). Perché il circuito sia completo, gli elettroni devono fluire dalla sorgente allo scarico. Tuttavia, i due n-le regioni di tipo sono separate da una regione di p-genere substrato, che forma una regione di esaurimento con il n-tipo materiali e impedisce un flusso di corrente. Se il gate riceve una tensione positiva, attira elettroni dal substrato verso se stesso, formando a canale: una regione di n-tipo che collega il n-digitare le regioni della fonte e lo scarico. Gli elettroni ora possono fluire attraverso questa regione e condurre la corrente.
Nel PMOSFETs, l'operazione è simile, ma la fonte e lo scarico sono dentro p-digita invece le regioni, con il substrato in n-genere. I portatori di carica nei pMOSFET sono buchi.
UN energia MOSFET ha una struttura diversa Può essere composto da molti cellule, ogni cella con regioni MOSFET. La struttura di una cella in un MOSFET di potenza è riportata di seguito:
La struttura di un MOSFET di potenza
Qui, gli elettroni fluiscono dalla sorgente allo scarico attraverso il percorso mostrato di seguito. Lungo la strada, sperimentano una quantità significativa di resistenza mentre attraversano la regione mostrata come N-.
Alcuni MOSFET di potenza, mostrati insieme a un fiammifero per il confronto delle dimensioni.
Cos'è un IGBT
IGBT sta per "Transistor bipolare gate isolato“. Un IGBT ha una struttura abbastanza simile a quella di un MOSFET di potenza. comunque, il n-tipo N+ la regione del MOSFET di potenza è qui sostituita da a p-tipo P+ regione:
La struttura di un IGBT
Nota che i nomi dati ai tre terminali sono leggermente diversi rispetto ai nomi dati per il MOSFET. La fonte diventa un emettitore e lo scarico diventa a collettore. Gli elettroni fluiscono allo stesso modo tramite un IGBT come hanno fatto in un MOSFET di potenza. Tuttavia, i fori dal P+ regione diffusa nel N- regione, riducendo la resistenza sperimentata dagli elettroni. Ciò rende gli IGBT adatti all'uso con tensioni molto più elevate.
Nota che ci sono Due p-n giunzioni ora, e così che fornisce all'IGBT alcune proprietà di un transistor bipolare a giunzione (BJT). Avere la proprietà transistor rende il tempo necessario affinché un IGBT si spenga più a lungo rispetto a un MOSFET di potenza; tuttavia, questo è ancora più veloce del tempo impiegato da un BJT.
Alcuni decenni fa, i BJT erano il tipo di transistor più usato. Al giorno d'oggi, tuttavia, i MOSFET sono il tipo più comune di transistor. Anche l'uso di IGBT per applicazioni ad alta tensione è abbastanza comune.
Differenza tra IGBT e MOSFET
Il numero di p-n giunzioni
MOSFET averne uno p-n giunzione.
IGBT avere due p-n giunzioni.
Tensione massima
comparativamente, MOSFET non può gestire tensioni così elevate come quelle gestite da un IGBT.
IGBT avere la capacità di gestire tensioni più elevate poiché hanno un ulteriore p regione.
Orari di commutazione
Orari di commutazione per MOSFET sono relativamente più veloci.
Orari di commutazione per IGBT sono relativamente più lenti.
Riferimenti
SHARE DI MOOC. (2015, 6 febbraio). Power Electronic Lesson: 022 MOSFET di potenza. Estratto il 2 settembre 2015 da YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=RSd9YR42niY
SHARE DI MOOC. (2015, 6 febbraio). Power Electronic Lesson: 024 BJT e IGBT. Estratto il 2 settembre 2015 da YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=p62VG9Y8Pss
Cortesia dell'immagine
"Struttura MOSFET" di Brews ohare (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], tramite Wikimedia Commons
"Sezione trasversale di un MOSFET a diffusione verticale classica (VDMOS)." Di Cyril BUTTAY (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Due MOSFET nel pacchetto D2PAK. Questi sono 30-A, 120 V ciascuno. "Di Cyril BUTTAY (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Sezione trasversale di un classico transistor bipolare a gate isolato (IGBT) di Cyril BUTTAY (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
