作业帮IGBT与MOSFET的开关速度比较?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/30 06:07:20
IGBT与MOSFET的开关速度比较?
因功率MOSFET具有开关速度快,峰值电流大,容易驱动,安全工作区宽,dV/dt耐量高等优点,在小功率电子设备中得到了广泛应用.但是由于导通特性受和额定电压的影响很大,而且工作电压较高时,MOSFET固有的反向二极管导致通态电阻增加,因此在大功率电子设备中的应用受至限制.
IGBT是少子器件,它不但具有非常好的导通特性,而且也具有功率MOSFET的许多特性,如容易驱动,安全工作区宽,峰值电流大,坚固耐用等,一般来讲,IGBT的开关速度低于功率MOSET,但是IR公司新系列IGBT的开关特性非常接近功率MOSFET,而且导通特性也不受工作电压的影响.由于IGBT内部不存在反向二极管,用户可以灵活选用外接恢复二极管,这个特性是优点还是缺点,应根据工作频率,二极管的价格和电流容量等参数来衡量.
IGBT的内部结构,电路符号及等效电路如图1所示.可以看出,除了P衬底外,IGBT的剖面与功率MOSFET相同.尽管IGBT与功率MOSFET的结构有许多相同之处,但是IGBT的工作过程非常接近极型晶体管.这是由于衬底P注入的少子使N区载流子浓度得到显著提高,产生电导通调制效应,从而降低了N区的导通压降.而功率MOSFET的结构不利于电导调制,因此,在N区中产生很大在导通压降,对500V的MOSFET来说,该导通压降大约为70%.如等效电路所示,IGBT可等效为N沟道MOSFET驱动PNP管的达顿结构.结型场效应管JFET承受大部分电压,并且让MOSFET承受较低的电压,因此,IGBT具有较低的导通电阻RDS(ON).
IGBT是少子器件,它不但具有非常好的导通特性,而且也具有功率MOSFET的许多特性,如容易驱动,安全工作区宽,峰值电流大,坚固耐用等,一般来讲,IGBT的开关速度低于功率MOSET,但是IR公司新系列IGBT的开关特性非常接近功率MOSFET,而且导通特性也不受工作电压的影响.由于IGBT内部不存在反向二极管,用户可以灵活选用外接恢复二极管,这个特性是优点还是缺点,应根据工作频率,二极管的价格和电流容量等参数来衡量.
IGBT的内部结构,电路符号及等效电路如图1所示.可以看出,除了P衬底外,IGBT的剖面与功率MOSFET相同.尽管IGBT与功率MOSFET的结构有许多相同之处,但是IGBT的工作过程非常接近极型晶体管.这是由于衬底P注入的少子使N区载流子浓度得到显著提高,产生电导通调制效应,从而降低了N区的导通压降.而功率MOSFET的结构不利于电导调制,因此,在N区中产生很大在导通压降,对500V的MOSFET来说,该导通压降大约为70%.如等效电路所示,IGBT可等效为N沟道MOSFET驱动PNP管的达顿结构.结型场效应管JFET承受大部分电压,并且让MOSFET承受较低的电压,因此,IGBT具有较低的导通电阻RDS(ON).
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