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  • 電子基礎知識MOS管和IGBT管、igbt、mos、mosfet、三極管、二極管
    • 發布時間:2020-10-16 16:52:15
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    電子基礎知識MOS管和IGBT管、igbt、mos、mosfet、三極管、二極管
    在電子電路中,MOS管和IGBT管會經常使用,它們都可以作為開關元件來使用,MOS管和IGBT管在外形及特性參數也比較相似,為什么有些電路中使用MOS管?而有些電路用IGBT管?
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    現在來講解一下,MOS管和IGBT管到底有什么區別!
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    場效應管主要分兩種類型,分別是結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)
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    MOS管即MOSFET,中文全稱是金屬-氧化物半導體場效應晶體管,由于這種場效應管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應管,MOSFET又可分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。
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    有的MOSFET內部有個二極管,這是體二極管,或者叫寄生二極管、續流二極管。
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    寄生二極管的作用,兩種解釋:
    1、MOSFET的寄生二極管,作用是防止VDD過壓的情況下,燒壞MOS管,因為在過壓對MOS管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免MOS管被燒壞。
    2、防止MOS管的源極和漏極反接時燒壞MOS管,也可以在電路有反向感生電壓時,為反向感生電壓提供通路,避免反向感生電壓擊穿MOS管。
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    IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由晶體三極管和MOS管組成的復合型半導體器件,IGBT作為新型電子半導體器件,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電子電路中廣泛應用。
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    IGBT的電路符號沒有統一,畫原理圖時一般是借用三極管、MOS管的符號,這時可以從原理圖上標注的型號來判斷是IGBT還是MOS管。
    同時還要注意IGBT有沒有體二極管,圖上沒有標出并不表示一定沒有,除非官方資料有特別說明,否則這個二極管是存在。
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    IGBT內部的體二極管并非寄生的,而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的,又稱為FWD(續流二極管),判斷IGBT內部是否有體二極管也并不困難,可以用萬用表測量IGBT的C極和E極,如果IGBT是好的,C、E兩極測得電阻值無窮大,則說明IGBT沒有體二極管。
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    MOS管和IGBT管的內部結構如下圖
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    IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構成的。
    IGBT的理想等效電路如下圖,IGBT實際就是MOSFET和晶體管三極管的組合,MOSFET存在導通電阻高的缺點,但IGBT克服了這一缺點,在高壓時IGBT仍具有較低的導通電阻。
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    另外,相似功率容量的IGBT和MOSFET,IGBT的速度可能會慢于MOSFET,因為IGBT存在關斷拖尾時間,由于IGBT關斷拖尾時間長,死區時間也要加長,從而會影響開關頻率。
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    在電路中,選用MOS管作為功率開關管還是選擇IGBT管,如果從系統的電壓、電流、切換功率等因素作為考慮,可以總結出以下幾點:
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    總的來說,MOSFET優點是高頻特性好,可以工作頻率可以達到幾百kHz、上MHz,缺點是導通電阻大在高壓大電流場合功耗較大;而IGBT在低頻及較大功率場合下表現卓越,其導通電阻小,耐壓高。
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