【導讀】在電子電路中，MOS 管和 IGBT 管會經(jīng)常出現(xiàn)，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(shù)也比較相似，那為什么有些電路用 MOS 管？而有些電路用 IGBT 管？
在電子電路中，MOS 管和 IGBT 管會經(jīng)常出現(xiàn)，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(shù)也比較相似，那為什么有些電路用 MOS 管？而有些電路用 IGBT 管？
下面我們就來了解一下，MOS 管和 IGBT 管到底有什么區(qū)別吧！
什么是 MOS 管？
場效應管主要有兩種類型，分別是結型場效應管（JFET）和絕緣柵場效應管（MOS 管）。
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。
▲ MOSFET 種類與電路符號
有的 MOSFET 內(nèi)部會有個二極管，這是體二極管，或者叫寄生二極管、續(xù)流二極管。
關于寄生二極管的作用，有兩種解釋：
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。
MOSFET 具有輸入阻抗高、開關速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓控制電流等特性，在電路中，可以用作放大器、電子開關等用途。
什么是 IGBT？
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，在各種電子電路中獲得極廣泛的應用。
IGBT 的電路符號至今并未統(tǒng)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，否則這個二極管都是存在的。
IGBT 內(nèi)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(xù)流二極管）。
判斷 IGBT 內(nèi)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。
IGBT 非常適合應用于如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
MOS 管和 IGBT 的結構特點
MOS 管和 IGBT 管的內(nèi)部結構如下圖所示。
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所示，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。
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(qū)時間也要加長，從而會影響開關頻率。
選擇 MOS 管還是 IGBT？
在電路中，選用 MOS 管作為功率開關管還是選擇 IGBT 管，這是工程師常遇到的問題，如果從系統(tǒng)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：
也可從下圖看出兩者使用的條件，陰影部分區(qū)域表示 MOSFET 和 IGBT 都可以選用，“？”表示當前工藝還無法達到的水平。
總的來說，MOSFET 優(yōu)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(xiàn)卓越，其導通電阻小，耐壓高。
MOSFET 應用于開關電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應加熱、高頻逆變焊機、通信電源等等高頻電源領域；IGBT 集中應用于焊機、逆變器、變頻器、電鍍電解電源、超音頻感應加熱等領域。
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