Unterschied zwischen IGBT und MOSFET - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen IGBT und MOSFET

Hauptunterschied - IGBT vs. MOSFET

IGBT und MOSFET sind zwei verschiedene Arten von Transistoren, die in der Elektronikindustrie verwendet werden. Im Allgemeinen eignen sich MOSFETs besser für schnell schaltende Anwendungen mit niedriger Spannung, während IGBTS besser für langsam schaltende Anwendungen mit hoher Spannung geeignet sind. Das Hauptunterschied zwischen IGBT und MOSFET liegt das IGBT hat einen zusätzlichenp-n Verbindung im Vergleich zu MOSFET, was ihm die Eigenschaften von MOSFET und BJT verleiht.

Was ist ein MOSFET?

MOSFET steht für Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor. Ein MOSFET besteht aus drei Anschlüssen: a Quelle (S), a ablassen (D) und a Tor (G). Der Fluss der Ladungsträger von der Quelle zum Drain kann durch Ändern der an das Gate angelegten Spannung gesteuert werden. Das Diagramm zeigt eine schematische Darstellung eines MOSFET:


Die Struktur eines MOSFET

Das B im Diagramm wird Körper genannt; Im Allgemeinen ist der Körper jedoch mit der Source verbunden, so dass im tatsächlichen MOSFET nur drei Anschlüsse erscheinen.

Im nMOSFETs, Surround und Source sind umgebennHalbleiter vom Typ (siehe oben). Damit der Stromkreis vollständig ist, müssen Elektronen von der Quelle zum Drain fließen. Die beiden jedochn-type Regionen sind durch eine Region von getrenntp-Art Substrat, das bildet einen Verarmungsbereich mit dern-Materialien und verhindern einen Stromfluss. Wenn das Gate mit einer positiven Spannung beaufschlagt wird, zieht es Elektronen aus dem Substrat zu sich hin und bildet eineKanal: eine Region vonn-type verbinden dien-type Bereiche der Source und des Drains. Elektronen können nun durch diesen Bereich fließen und Strom leiten.

Im pMOSFETs ist die Operation ähnlich, aber die Source und der Drain sind inp-type Bereiche stattdessen mit dem Substrat inn-Art. Die Ladungsträger in pMOSFETs sind Löcher.

EINLeistung MOSFET hat eine andere Struktur. Es kann aus vielen bestehen Zellenwobei jede Zelle MOSFET-Bereiche aufweist. Die Struktur einer Zelle in einem Leistungs-MOSFET ist nachstehend angegeben:


Die Struktur eines Leistungs-MOSFET

Hier fließen Elektronen von der Quelle zum Drain über den unten gezeigten Pfad. Auf dem Weg erfahren sie einen erheblichen Widerstand, wenn sie durch die als N dargestellte Region fließen.


Einige Leistungs-MOSFETs, zusammen mit einem Streichholz zum Größenvergleich.

Was ist ein IGBT?

IGBT steht für “Bipolarer Transistor mit isoliertem Gate“. Ein IGBT hat eine ähnliche Struktur wie ein Leistungs-MOSFET. Jedoch die n-type N+ Bereich des Leistungs-MOSFET wird hier durch a ersetztp-type P+ Region:


Die Struktur eines IGBT

Es ist zu beachten, dass die Namen, die den drei Anschlüssen gegeben werden, sich geringfügig von den Namen des MOSFET unterscheiden. Die Quelle wird zu einemEmitter und der Abfluss wird zu einemKollektor. Elektronen fließen auf die gleiche Weise über einen IGBT wie in einem Leistungs-MOSFET. Die Löcher aus dem P+ Region diffundieren in die N Bereich, der den Widerstand verringert, den die Elektronen erfahren. Dadurch eignen sich IGBTs für den Einsatz mit viel höheren Spannungen.

Beachten Sie, dass es gibtzwei p-n Übergänge jetzt, und das gibt dem IGBT einige Eigenschaften eines Bipolar-Junction-Transistors (BJT). Durch die Transistoreigenschaft dauert es länger, bis ein IGBT ausgeschaltet ist, verglichen mit einem Leistungs-MOSFET. Dies ist jedoch immer noch schneller als die Zeit, die ein BJT benötigt.

Vor einigen Jahrzehnten waren BJTs der am häufigsten verwendete Transistortyp. Heutzutage sind jedoch MOSFETs der gebräuchlichste Transistortyp. Die Verwendung von IGBTs für Hochspannungsanwendungen ist ebenfalls üblich.

Unterschied zwischen IGBT und MOSFET

Die Anzahl von p-n Kreuzungen

MOSFETs habe einep-n Kreuzung.

IGBTs Nimm zweip-n Kreuzungen.

Maximale Spannung

Verhältnismäßig,MOSFETs kann nicht so hohe Spannungen verarbeiten wie ein IGBT.

IGBTs haben die Fähigkeit, höhere Spannungen zu handhaben, da sie eine zusätzliche habenp Region.

Schaltzeiten

Schaltzeiten fürMOSFETs sind vergleichsweise schneller.

Schaltzeiten fürIGBTs sind vergleichsweise langsamer.

Verweise

MOOC SHARE. (2015, 6. Februar). Leistungselektronik-Lektion: 022 Leistungs-MOSFETs. Abgerufen am 2. September 2015 von YouTube: /wp-admin/admin-ajax.php ', {action:' wpt_view_count ', id:' 4356 '}); });