IGBT和MOS管的区别，你还傻傻分不清吗？
发布日期：2022-08-08
阅读量：6300

|转至：技成培训

一说到开关，大家都不陌生，如我们家里的灯开关、家用电器的开关等，这些开关都是可以用手控制的，按一下就开，按一下又关。


图片


然而，在电子电路中，本来各种电子元器件就很小，要再装一个手控的开关就会占用很大空间。另外，电子电路经常涉及到高频信号，也就是说，开关通断的切换速度要非常快，手控就更不现实了，那该怎么办呢？答案就在于开关管！


图片


所谓开关管，其实就是各种半导体器件，如二极管、三极管、场效应管、晶闸管和IGBT等，这些半导体器件都可用作电子开关，控制电路的导通和关断。其中场效应管（本文均指MOS管）和IGBT都是全控型开关管，换言之，IGBT和MOS管在电路中的导通和关断都是可以用触发信号控制的。那这IGBT和MOS管有没有区别呢？显然是有的。


MOS管和IGBT都是常见的开关管，常用在开关电源、变频器、电动汽车等的电路板中。IGBT和MOS管的特性很相似，驱动方法也基本相同，绝大多数场合它们都是作为电子开关来使用。


图片


从管脚来看，IGBT的3个管脚（正面）依次为栅极、集电极和发射极，MOS管的3个管脚（正面）依次为栅极、漏极和源极。从栅极管脚上可以看出，IGBT和MOS管都属于绝缘栅型管，而IGBT的另2个管脚“集电极和发射极”显然和三极管的管脚相同。


综上，我们不难发现，IGBT其实就是MOS管和三级管的复合体，所以称为绝缘栅双极型晶体管，又称场效应三极管。IGBT充分利用了场效应管和三极管的优点，具有高电压、高输入阻抗、热稳定性好、电压驱动型、大电流等优点。


图片  


从外观上看，IGBT明显要比一般的MOS管大，看大小就知道IGBT是大功率元器件，事实也正是如此。IGBT主要用于大功率环境下，通常功率都在千瓦以上，比如电磁炉、电焊机中常常看到IGBT。而场效应管主要用于中小功率环境中，比如中小功率开关电源。


图片  


相较于MOS管，IGBT的最主要优势是耐高压，大功率，一般耐压在几百伏以上，功率可以达到几千到几十万瓦。而且IGBT在大功率环境下，压降几乎保持不变，可以一直保持在1.2-2伏左右，过载能力强，不易损坏。


而场效应管一般在低压，中小功率环境下使用，功率一般在1000瓦以下。低压低电流环境中，使用场效应管更有优势，因为场效应管的内阻小，在低电流情况下压降要低于IGBT，而且开关速度也比IGBT快，所以一般开关电源里，常常选用场效应管。


总结一下，就是高压、千瓦功率以上的用IGBT，低压中小功率的环境用场效应管。


另外，前文说到，MOS管和IGBT的驱动方法基本相同，这里也简单说一下。MOS管和IGBT都是电压控制器件，控制极G（栅极，1脚）几乎不消耗电流，有手指也能打开它。


图片


两者的3个管脚中，我们可以简单把2脚、3脚当作机械开关的两端，而1脚当作机械开关的切换按钮，怎么触发这个开关呢？简单，我们只需给1脚加一个正向触发电压，2脚3脚就能导通。IGBT的饱和触发电压要比MOS管高一些，大概在15-18伏左右，但它们的栅极最高驱动电压都不超过20伏。


MOS管和IGBT的控制极都有极电容效应，可以保持G极电压，换言之，只要给控制极一个短暂的电压，23脚就能保持接通，即使此时控制极的信号已经被撤掉。


图片


关闭IGBT和MOS管的方法也很简单，只需将G极接地放电或加一个反向电压。原则上关断电压0V就够了，但一般为了安全性和可靠性都会用负压关断，例如关断电压为-15V、-9V等。


以上就是IGBT和MOS管的相关内容，看到这里，你是否对两者有了更为清晰的认识？

专栏：行业资讯
作者： 行业资讯
上一页：合格电气工程师42问，诸位都能应答如流吗？
下一页：分布式故障监测装置