在做電力電子設計的朋友,經(jīng)常會遇到一個選擇題:IGBT 和 MOSFET,到底該用哪個?
這兩個器件都是“功率半導體”的代表選手,常出現(xiàn)在變頻器、充電樁、電動汽車、電源模塊等場景。但它們各自的“性格”不一樣,理解清楚才能用得順手。今天就帶大家來拆解一下。
Trinno IGBT01
MOSFET 是誰?IGBT 又是啥?
MOSFET(金屬氧化物半導體場效應管)
本質(zhì)是“電壓驅動、導通靠電子流動”。優(yōu)點是開關速度快、驅動功耗低、導通電阻小。像 PowerMaster 的系列 MOSFET,就專門針對低壓高速場景做了優(yōu)化,在高頻開關電源里效率表現(xiàn)很亮眼。
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)
可以理解為“MOSFET 的輸入端 + BJT 的輸出端”。它有 MOSFET 的驅動優(yōu)勢,又有 BJT 承受大電流的能力。Trinno 的 IGBT 在中高壓電機驅動和光伏逆變器里應用廣泛,耐壓高,可靠性強。
一句話總結:MOSFET 更像短跑健將,IGBT 更像大力士。
02
核心區(qū)別:導通損耗 vs. 開關速度
| 對比點 | MOSFET | IGBT |
|---|---|---|
| 導通損耗 | 電阻型(電流越大,損耗越高) | 壓降型(導通后有固定壓降,一般 1.5~2V) |
| 開關速度 | 很快(幾十納秒級) | 稍慢(幾百納秒到微秒) |
| 驅動 | 電壓驅動,功耗低 | 電壓驅動,但關斷尾電流需要考慮 |
| 電壓承受能力 | 適合中低壓(<600V) | 適合中高壓(>600V,幾千伏也沒問題) |
| 電流承受能力 | 中等 | 大電流更強 |
?圖1:Trinno IGBT 導通損耗隨電流變化趨勢03
應用場景怎么選?
低壓高速場合(<600V)比如:開關電源、DC-DC 模塊、服務器電源、快充適配器 ——
MOSFET 更合適。這里像 PowerMaster 的低導通電阻 MOSFET,就常被用在高效率 DC-DC 電路里。
圖2:PowerMaster MOSFET 在不同開關頻率下的效率表現(xiàn)(在高頻下依然保持較高效率,適合快充電源、服務器電源等場景)
中高壓大功率場合(600V 以上)比如:光伏逆變器、電動車電機驅動、軌道交通、工業(yè)變頻器 ——
IGBT 更常見。Trinno 的 IGBT 模塊在這些大功率系統(tǒng)中表現(xiàn)穩(wěn)定,工程師評價普遍是“耐壓可靠,不怕硬仗”。
值得注意的是,SiC(碳化硅)MOSFET 正在崛起,能同時兼顧高壓和高速,逐漸在高端市場挑戰(zhàn) IGBT 的地位。
04
工程師的小建議
如果你做的是幾百瓦級別、低電壓、追求高頻效率,像 PowerMaster 的 MOSFET 產(chǎn)品就很值得關注。
如果你做的是幾千瓦甚至兆瓦級別、大電流、高壓場景,Trinno 的 IGBT 模塊會讓你省心不少。
當然,如果預算夠,也可以嘗試 SiC MOSFET —— 不過要注意成本。
MOSFET 和 IGBT 并不是“誰好誰壞”的關系,而是不同應用的最佳拍檔:
MOSFET:快、靈活,適合中低壓場景。
IGBT:穩(wěn)、能扛,適合高壓大功率。
選型時可以參考一句老話:用 MOSFET 做快的,用 IGBT 扛大的。
而在具體產(chǎn)品選擇上,PowerMaster 的 MOSFET 和 Trinno 的 IGBT,都是工程師常用的可靠選擇。
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