Diferencia entre IGBT y MOSFET
Diferencia principal: IGBT frente a MOSFET
IGBT y MOSFET son dos tipos diferentes de transistores utilizados en la industria electrónica. En términos generales, los MOSFET son más adecuados para aplicaciones de baja tensión y conmutación rápida, mientras que los IGBTS son más adecuados para aplicaciones de alta tensión y conmutación lenta. La principal principal entre IGBT y MOSFET es que el IGBT tiene un adicional pn Unión en comparación con MOSFET, dándole las propiedades de MOSFET y BJT.
¿Qué es un MOSFET?
MOSFET significa Transistor de efecto de campo de semiconductores de óxido de metal. Un MOSFET consta de tres terminales: un fuente (S), un fuga (D) y un portón (GRAMO). El flujo de portadores de carga desde la fuente hasta el drenaje se puede controlar cambiando el voltaje aplicado a la compuerta. El diagrama muestra un esquema de un MOSFET:
La estructura de un MOSFET
La B del diagrama se llama cuerpo; sin embargo, generalmente, el cuerpo está conectado a la fuente, por lo que en el MOSFET real solo aparecen tres terminales.
En nMOSFETs, Alrededor de la fuente y el drenaje son norte-tipo semiconductores (ver arriba). Para que el circuito esté completo, los electrones deben fluir desde la fuente hasta el drenaje. Sin embargo, los dos norteLas regiones de tipo están separadas por una región de pags-escribe sustratoque forma una región de agotamiento con la norte-tipo de materiales y evita el flujo de corriente. Si a la puerta se le da un voltaje positivo, atrae electrones del sustrato hacia sí misma, formando un canal: una región de norte-tipo que conecta el norte-Tipo regiones de la fuente y el drenaje. Los electrones ahora pueden fluir a través de esta región y conducir corriente.
En pMOSFETs, la operación es similar, pero la fuente y el drenaje están en pags-escriba regiones en su lugar, con el sustrato en norte-escribe. Los portadores de carga en los pMOSFET son agujeros.
A energía MOSFET tiene una estructura diferente. Puede constar de muchos células, teniendo cada celda regiones MOSFET. La estructura de una celda en un MOSFET de potencia se da a continuación:
La estructura de un MOSFET de potencia
Aquí, los electrones fluyen desde la fuente hasta el drenaje a través del camino que se muestra a continuación. En el camino, experimentan una cantidad significativa de resistencia a medida que fluyen a través de la región que se muestra como N–.
Algunos MOSFET de potencia, que se muestran junto con una cerilla para comparar el tamaño.
¿Qué es un IGBT?
IGBT significa “Transistor Bipolar de Puerta Aislada“. Un IGBT tiene una estructura bastante similar a la de un MOSFET de potencia. sin embargo, el norte-tipo N+ región del MOSFET de potencia se sustituye aquí por un pags-tipo P+ región:
La estructura de un IGBT
Tenga en cuenta que los nombres dados a los tres terminales son ligeramente diferentes en comparación con los nombres dados al MOSFET. La fuente se convierte en emisor y el desagüe se convierte en un coleccionista. Los electrones fluyen de la misma manera a través de un IGBT que en un MOSFET de potencia. Sin embargo, los agujeros de la P+ región difusa hacia el N– región, reduciendo la resistencia experimentada por los electrones. Esto hace que los IGBT sean adecuados para usarse con voltajes mucho más altos.
Tenga en cuenta que hay dos pn uniones ahora, y eso le da al IGBT algunas propiedades de un transistor de unión bipolar (BJT). Tener la propiedad del transistor hace que el tiempo que tarda un IGBT en apagarse sea más largo en comparación con un MOSFET de potencia; sin embargo, esto sigue siendo más rápido que el tiempo que tarda un BJT.
Hace algunas décadas, los BJT eran el tipo de transistor más utilizado. Hoy en día, sin embargo, los MOSFET son el tipo de transistor más común. El uso de IGBT para aplicaciones de alto voltaje también es bastante común.
Diferencia entre IGBT y MOSFET
El número de pn uniones
MOSFETs Toma uno pn unión.
IGBTs tengo dos pn uniones
Voltaje máximo
Relativamente, MOSFETs no puede manejar voltajes tan altos como los manejados por un IGBT.
IGBTs tienen la capacidad de manejar voltajes más altos ya que tienen un adicional pags región.
Horarios de conmutación
Horarios de conmutación para MOSFETs son comparativamente más rápidos.
Horarios de conmutación para IGBTs son comparativamente más lentos.
Referencias
COMPARTIR MOOC. (2015, 6 de febrero). Lección de electrónica de potencia: 022 MOSFET de potencia. Recuperado el 2 de septiembre de 2015, de YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=RSd9YR42niY
COMPARTIR MOOC. (2015, 6 de febrero). Lección de electrónica de potencia: 024 BJT e IGBT. Recuperado el 2 de septiembre de 2015, de YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=p62VG9Y8Pss
Imagen de cortesía
“Estructura MOSFET” por Brews ohare (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0]a través de Wikimedia Commons
"Sección transversal de un MOSFET de potencia difusa vertical clásico (VDMOS)". por Cyril BUTTAY (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0]a través de Wikimedia Commons
“Dos MOSFET en paquete D2PAK. Estos tienen una clasificación de 30 A, 120 V cada uno”. por Cyril BUTTAY (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0]a través de Wikimedia Commons
“Sección transversal de un transistor bipolar de puerta aislada clásico (IGBT) por Cyril BUTTAY (Trabajo propio) [CC BY-SA 3.0]a través de Wikimedia Commons
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