Erinevus IGBT ja MOSFET-i vahel

Bipolaarsed transistorid olid ainsad tõelised transistorid, mida kasutati kuni väga tõhusate MOSFETide ilmumiseni 1970ndate alguses. BJT-d on alates selle loomisest 1947. aasta lõpus oma elektritõhusust olulisel määral parandanud ja neid kasutatakse endiselt laialdaselt elektroonilistes ahelates. Bipolaarsetel transistoridel on suhteliselt aeglane väljalülitusomadus ja neil on negatiivne temperatuurikordaja, mis võib põhjustada sekundaarset lagunemist. MOSFETid on aga seadmed, mida kontrollitakse pigem pinge kui voolu abil. Neil on temperatuuri positiivne koefitsient, mis peatab termilise põgenemise ja selle tagajärjel sekundaarset lagunemist ei toimu. Siis tulid IGBT-d 1980. aastate lõpus pildile. IGBT on põhimõtteliselt ristumiskoht bipolaarsete transistoride ja MOSFETide vahel ning seda juhitakse ka pinge järgi nagu MOSFETe. Selles artiklis tuuakse välja mõned peamised punktid, kus neid kahte seadet võrreldakse.



Mis on MOSFET?

MOSFET, lühidalt “Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor”, on spetsiaalne väljatransistori tüüp, mida kasutatakse tänu oma keerukale struktuurile ja suurele sisendimpedantsile laialdaselt väga ulatuslikes integreeritud vooluahelates. See on nelja terminaliga pooljuhtseade, mis juhib nii analoog- kui ka digitaalsignaale. Värav asub allika ja äravoolu vahel ning on isoleeritud õhukese metalloksiidikihiga, mis takistab voolu värava ja kanali vahel. Seda tehnoloogiat kasutatakse nüüd kõikvõimalikes pooljuhtseadmetes nõrkade signaalide võimendamiseks.



Mis on IGBT?



IGBT tähendab isoleeritud värava bipolaarset transistorit - kolmeklemmiline pooljuhtseade, mis ühendab bipolaarse transistori voolu kandevõime MOSFET-i juhtimise lihtsusega. Need on jõuelektroonika suhteliselt uus seade, mida tavaliselt kasutatakse elektroonilise lülitina paljudes rakendustes, alates keskmisest kuni ülivõimsate rakendusteni, näiteks lülitusrežiimiga toiteallikad (SMPS). Selle struktuur on peaaegu identne MOSFET-i struktuuriga, välja arvatud täiendav p-substraat n-substraadi all.

Erinevus IGBT ja MOSFET-i vahel

  1. IGBT ja MOSFETi põhitõed

IGBT tähistab isoleeritud värava bipolaarset transistorit, MOSFET aga metallioksiidi pooljuhtväljatransistori lühendit. Ehkki mõlemad on pingega juhitavad pooljuhtseadmed, mis töötavad kõige paremini lülitusrežiimi toiteallikas (SMPS), ühendavad IGBT-d bipolaarsete transistoride suure voolutugevuse ja MOSFET-ide juhtimise lihtsuse. IGBT-d on voolu väravavalvurid, mis ühendavad BJT ja MOSFETi eelised toiteallikas ja mootori juhtimisahelates kasutamiseks. MOSFET on väljatransistori eritüüp, milles rakendatav pinge määrab seadme juhtivuse.

  1. IGBT ja MOSFETi tööpõhimõte

IGBT on sisuliselt MOSFET-seade, mis juhib bipolaarse ristmikuga elektritransistorit, kus mõlemad transistorid on integreeritud ühele ränitükile, samas kui MOSFET on kõige tavalisem isoleeritud värava FET, mis on enamasti valmistatud räni kontrollitud oksüdatsiooni abil. MOSFET töötab tavaliselt nii, et kanali laiust muudetakse elektrooniliselt pinge järgi elektroodil, mida nimetatakse väravaks, mis asub allika ja äravooluava vahel ning on isoleeritud õhukese ränidioksiidikihiga. MOSFET võib toimida kahel viisil: tühjenemisrežiim ja täiustuse režiim.

  1. IGBT ja MOSFET sisendi takistus



IGBT on pingega juhitav bipolaarne seade, millel on kõrge sisendtakistus ja bipolaarse transistori suur voolutalitlusvõime. Neid võib olla hõlpsasti juhitav võrreldes praeguste juhitavate seadmetega suure voolutugevusega rakendustes. MOSFET-id ei vaja koormusvoolu juhtimiseks peaaegu mingit sisendvoolu, mis muudab need värava terminalis vastupidavamaks tänu värava ja kanali vahelisele isolatsioonikihile. Kiht on valmistatud ränioksiidist, mis on üks paremini kasutatud isolaatoreid. See blokeerib rakendatud pinge tõhusalt, välja arvatud väike lekkevool.

  1. Vastupidavus kahjustustele

MOSFET-id on vastuvõtlikumad elektrostaatilisele laengule (ESD), kuna MOSFET-i MOS-tehnoloogia kõrge sisendtakistus ei võimalda laengul kontrollitumalt hajuda. Täiendav ränioksiidisolaator vähendab värava mahtuvust, mis muudab selle haavatavaks väga kõrgepinge naastude vastu, kahjustades paratamatult sisemisi komponente. MOSFETid on ESD-de suhtes väga tundlikud. Kolmanda põlvkonna IGBT-d ühendavad MOSFET-i pingeülekande omadused bipolaarse transistori madala sisselülitatavuse võimega, muutes need ülekoormuse ja pingelõikude suhtes äärmiselt tolerantseks.

  1. IGBT ja MOSFET rakendused

MOSFET-seadmeid kasutatakse laialdaselt elektrooniliste seadmete elektrooniliste signaalide vahetamiseks ja võimendamiseks, tavaliselt kõrge müratasemega rakenduste jaoks. MOSFETi kõige rohkem rakendatakse lülitusrežiimis toiteallikates, lisaks saab neid kasutada D-klassi võimendites. Need on kõige tavalisemad väljatransistorid ja neid saab kasutada nii analoog- kui ka digitaalahelates. IGBT-sid kasutatakse seevastu keskmise kuni eriti suure võimsusega rakendustes, näiteks lülitusrežiimi toiteallikas, induktsioonküte ja veomootori juhtimine. Seda kasutatakse tänapäevaste seadmete, näiteks elektriautode, lampide liiteseadiste ja VFD-de (muutuva sagedusega ajamid) olulise komponendina.

IGBT vs MOSFET: võrdlusdiagramm



Kokkuvõte IGBT vs. MOSFET

Kuigi nii IGBT kui ka MOSFET on pingejuhtimisega pooljuhtseadmed, mida kasutatakse peamiselt nõrkade signaalide võimendamiseks, ühendavad IGBT-d bipolaarse transistori madala sisselülitatavuse võime MOSFET-i pingeülekande omadustega. Kahe seadme vaheliste valikute rohkuse tõttu on üha keerulisem valida parimat seadet ainult nende rakenduste põhjal. MOSFET on nelja terminaliga pooljuhtseade, samas kui IGBT on kolme terminaliga seade, mis on bipolaarse transistori ja MOSFETi ristand, mis muudab need elektrostaatilise väljalaadimise ja ülekoormuse suhtes ülitolerantseks.

Lemmik Postitused

Kliima ja temperatuuri erinevus

Mis on kliima? Kliima tähistab keskmist atmosfääriolukorda, mis on püsinud pikka aega. See hõlmab temperatuuri, õhurõhku ja

Selles Denveri muuseumis austatakse mustanahalisi kodupidajaid, kauboisid ja arste

Musta Ameerika lääne muuseumis on üle 35 000 eseme. Kui president Abraham Lincoln 1862. aastal allkirjastas kodutalu seaduse, tõusis lääs suuremaks

Kapitalismi ja korporatiivsuse erinevus

Kapitalism vs korporatiivsus Kapitalism on sotsiaalne ja majanduslik süsteem, mis tunnistab üksikisiku õigusi, sealhulgas õigust omada vara ja

Džihaad: sõda nuga

Džihad on islamipoliitilise ja religioosse tööriista päritolust alates kandunud üleüldiseks sõjaks mittemoslemite vastu

Kõige kaunistatud värvatud meremees mereväe ajaloos

Meenutades Willy Williamsi ja legendaarset eluiga

PVC ja CPVC erinevus

PVC vs CPVC Vaatamata kinnisvaratööstuse viimaste aastate kriisile on nõudlus kulutõhusate, usaldusväärsete ja kvaliteetsete torustike ja torustike järele