Il post discute le principali differenze tra un IGBT e un dispositivo MOSFeT. Impariamo di più sui fatti dal seguente articolo.
Confronto tra IGTB e MOSFET di potenza
Il transistor bipolare a gate isolato presenta una caduta di tensione significativamente bassa rispetto a un MOSFET convenzionale nei dispositivi che hanno una tensione di blocco più elevata.
Anche la profondità della regione di deriva n deve aumentare insieme a un aumento del valore nominale della tensione di blocco dei dispositivi IGBT e MOSFET e la caduta deve essere ridotta, il che si traduce in una relazione che è una diminuzione della relazione quadrata nella conduzione diretta rispetto al capacità di blocco della tensione del dispositivo.
MosfetIGBT
La resistenza della regione di deriva n viene ridotta in modo significativo introducendo fori o portatori minoritari dalla regione p che è il collettore alla regione di deriva n durante il processo di conduzione in avanti.
Ma questa riduzione della resistenza della regione di deriva n sulla tensione diretta di stato on ha le seguenti proprietà:
Come funziona l'IGBT
Il flusso inverso della corrente è bloccato dalla giunzione PN aggiuntiva. Pertanto, si può dedurre che gli IGBT non sono in grado di condurre nella direzione inversa come gli altri dispositivi come i MOSFET.
Pertanto, un diodo aggiuntivo, noto come diodo a ruota libera, viene posizionato nei circuiti a ponte dove è necessario il flusso di corrente inversa.
Questi diodi sono posti in parallelo al dispositivo IGBT per condurre la corrente in direzione inversa. La penalità in questo processo non è stata così grave come si pensava in primo luogo, perché i diodi discreti offrono prestazioni molto elevate rispetto al diodo body del MOSFET poiché l'uso dell'IGBT è dominato alle tensioni più elevate.
La valutazione della polarizzazione inversa della regione di deriva n al diodo della regione p del collettore è per lo più di decine di volt. Pertanto, in questo caso, è necessario utilizzare un diodo aggiuntivo se la tensione inversa viene applicata dall'applicazione del circuito all'IGBT.
I vettori di minoranza impiegano molto tempo per entrare, uscire o ricombinare che vengono iniettati nella regione n-drift ad ogni accensione e spegnimento. Pertanto, ciò si traduce in un tempo di commutazione più lungo e quindi una perdita significativa nella commutazione rispetto al MOSFET di potenza.
La caduta di tensione sul palco in avanti nei dispositivi IGBT mostra un modello comportamentale molto diverso rispetto ai dispositivi di potenza dei MOSFET.
Come funzionano i mosfet
La caduta di tensione del MOSFET può essere facilmente modellata sotto forma di una resistenza, con la caduta di tensione proporzionale alla corrente. Al contrario, i dispositivi IGBT sono costituiti da una caduta di tensione sotto forma di diodo (per lo più nel range di 2V) che aumenta solo rispetto al logaritmo della corrente.
In caso di tensione di blocco di intervallo inferiore, la resistenza del MOSFET è inferiore, il che significa che la scelta e la selezione tra i dispositivi di IGBT e MOSFET di potenza si basa sulla tensione di blocco e sulla corrente che è coinvolta in qualsiasi applicazione specifica insieme a le varie differenti caratteristiche di commutazione che sono state menzionate sopra.
IGBT è migliore del Mosfet per applicazioni ad alta corrente
In generale, i dispositivi IGBT sono favoriti da alta corrente, alta tensione e basse frequenze di commutazione mentre d'altra parte i dispositivi MOSFET sono per lo più favoriti da caratteristiche come bassa tensione, alte frequenze di commutazione e bassa corrente.
Di Surbhi Prakash
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