Transistoren zijn kleine halfgeleiderapparaten die elektrische signalen en elektrisch vermogen vergroten of schakelen. Transistoren zijn de basisbouwstenen van een elektrisch circuit in moderne elektronica.
IGBT en MOSFET zijn twee soorten transistors met drie aansluitingen die worden gebruikt in verschillende apparaten met verschillende spanningen. Laten we eens kijken wat deze transistors zijn en welke verschillen ze hebben.
Key Takeaways
- IGBT of Insulated Gate Bipolar Transistor is een hybride apparaat dat de kenmerken van MOSFET en BJT combineert, terwijl MOSFET een type transistor is.
- IGBT heeft een hogere stroomverwerkingscapaciteit en een lagere verzadigingsspanning dan MOSFET, terwijl MOSFET een hogere schakelsnelheid en lagere schakelverliezen heeft dan IGBT.
- MOSFET wordt veel gebruikt in toepassingen met een lage en hoge frequentie, terwijl IGBT vaak wordt gebruikt in toepassingen met een hoog en hoog vermogen, zoals vermogenselektronica en motoraandrijvingen.
IGBT versus MOSFET
Het verschil tussen IGBT en MOSFET is dat de terminals van IGBT emitter, collector en gate zijn, terwijl MOSFET source-, drain- en gate-terminals omvat. De MOSFET kan een lichaamsterminal tegelijk bevatten. Beide apparaten worden echter door spanning geregeld.
IGBT is een drie-terminal halfgeleider schakelapparaat dat in verschillende apparaten wordt gebruikt om verschillende elektrische signalen te versterken of te schakelen. De terminals zijn Collector, Emitter en Gate.
De "collector" en "emitter" zijn uitgangsterminals en de "gate" is de ingangsterminal. Het is een ideaal schakelapparaat voor halfgeleiders omdat het een kruising is tussen bipolaire junctietransistor (BJT) en MOSFET.
MOSFET is een spanningsgestuurd halfgeleiderapparaat met vier aansluitingen dat circuitsignalen vergroot of verwisselt. MOSFETS zijn verreweg de meest gebruikte transistoren.
Het kan worden gemaakt met een p-type of een n-type halfgeleider. De terminals zijn een source, drain, gate en body.
Soms is de lichaamsterminal verbonden met de bronterminal, waardoor het een apparaat met drie terminals wordt.
Vergelijkingstabel
| Parameters van vergelijking: | IGBT | MOSFET |
|---|---|---|
| Terminals | De terminals zijn de collector, emitter en poort. | De terminals zijn de source, drain, gate en body. |
| Laad dragers | Elektronen en gaten zijn beide dragers van lading. | Elektronen zijn de belangrijkste geleiders. |
| kruispunten | Het heeft PN-knooppunten. | Het heeft geen PN-knooppunten. |
| Wisselende frequenties | Het heeft een lagere schakelfrequentie dan MOSFET. | Het heeft een hogere schakelfrequentie. |
| Elektrostatische ontlading | Het is zeer tolerant ten opzichte van elektrostatische ontlading. | Elektrostatische ontlading kan schadelijk zijn voor de metaaloxidelaag. |
Wat is IGBT?
De Insulated Gate Bipolar Transistor of IGBT is een transistor die een kruising is tussen BJT en MOSFET. Het heeft de uitgangsschakel- en geleidingseigenschappen van een BJT, maar het is spanningsgestuurd zoals de MOSFET.
Omdat het spanningsgestuurd is, is er slechts een kleine hoeveelheid spanning nodig om de geleiding door het apparaat te behouden.
IGBT combineert de lage verzadigingsspanning van het halfgeleiderapparaat dat een transistor wordt genoemd, en de hoge impedantie en schakelsnelheid van een MOSFET. Het apparaat kan grote collector-emitterstromen aan met nulpoortstroomaandrijving.
Van de drie terminals zijn de collector- en emitterterminals geassocieerd met het geleidingspad en is de gate-terminal gekoppeld aan het besturen van het apparaat.
IGBT is ideaal voor situaties met hoge spanning en hoge stroom. Het wordt gebruikt voor snel schakelen met een hoog rendement in verschillende elektronische apparaten.
IGBT's worden gebruikt in verschillende apparaten, zoals AC- en DC-motoraandrijvingen, schakelende voedingen (SMPS), omvormers, niet-geregelde voeding (UPS), tractiemotorbesturing en inductieverwarming.
Het voordeel van het gebruik van een IGBT is dat deze een hogere spanning biedt, lagere ingangsverliezen en een grotere vermogenswinst. Hoewel het de stroom alleen in de "voorwaartse" richting kan schakelen. Het is een unidirectioneel apparaat.
Wat is MOSFET?
De MOSFET of Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor is een halfgeleiderapparaat dat wordt gebruikt om elektronische signalen te vergroten of om te schakelen. Het is een apparaat met 4 terminals met de source, drain, gate en body als terminals.
Soms zijn de body- en source-terminals verbonden, waardoor het aantal terminals wordt teruggebracht tot 3.
De ladingsgeleiders (elektronen of gaten) komen de MOSFET binnen via de source-aansluiting in het kanaal en verlaten de MOSFET via de drain-aansluiting. De poortterminal regelt de breedte van het kanaal.
De poort tussen de bron- en afvoerterminal is geïsoleerd van het kanaal via een dunne metaaloxidelaag. Het is ook bekend als Insulated Gate Field Effect Transistor of IGFET vanwege de geïsoleerde poortaansluiting.
Een MOSFET is zeer efficiënt, zelfs bij lage spanningen. Het heeft een hoge schakelsnelheid en vrijwel geen poortstroom.
Het wordt gebruikt in analoge en digitale schakelingen, MOS-sensoren, rekenmachines, versterkers en digitale telecommunicatiesystemen.
Hoewel MOSFET's niet efficiënt kunnen werken bij hoge spanningsniveaus, omdat dit instabiliteit in het apparaat veroorzaakt. Omdat het een metaaloxidelaag heeft, loopt het altijd het risico van schade door elektrostatische veranderingen.
Belangrijkste verschillen tussen IGBT en MOSFET
IGBT en MOSFET zijn beide spanningsgestuurd, maar een belangrijk merkbaar verschil is dat IGBT een apparaat met 3 aansluitingen is en MOSFET een apparaat met 4 aansluitingen. Hoewel ze erg op elkaar lijken, hebben ze een paar verschillen tussen de twee transistors.
- IGBT geleidt ladingen door elektronen en gaten, terwijl MOSFET ladingen door elektronen transporteert.
- IGBT's zijn beter in het verwerken van stroom dan MOSFET's.
- IGBT's werken op een hoger voltage dan MOSFET's.
- Omdat MOSFET's een dunne metaaloxidelaag hebben om de poortaansluiting te scheiden, zijn ze gevoelig voor elektrostatische ontladingen. IGBT's daarentegen zijn toleranter ten opzichte van hoge spanningen.
- IGBT's hebben de voorkeur voor kleine belastingsvariaties, terwijl MOSFET's de voorkeur hebben voor grote belastingsvariaties.
- IGBT heeft de voorkeur voor toepassingen met lage frequentie, hoge temperatuur en lage inschakelduur, terwijl MOSFET de voorkeur heeft voor toepassingen met hoge frequentie, lage temperatuur en grote inschakelduur.
Laatst bijgewerkt: 24 november 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
De vergelijking van IGBT en MOSFET in termen van schakelfrequenties en ladingsdragers is verhelderend. Het is een goed onderbouwd stuk.
De voordelen en toepassingen van IGBT en MOSFET worden in dit artikel duidelijk uiteengezet. Het is een uitgebreide gids voor deze transistors.
Dit artikel biedt waardevolle informatie over de verschillen tussen IGBT- en MOSFET-transistoren en hun toepassingen. Erg informatief!
De gedetailleerde vergelijkingstabel van IGBT en MOSFET is zeer nuttig om hun verschillen te begrijpen. Goed geschreven en informatief.
Ik waardeer de uitleg van de aansluitingen en functies van zowel IGBT- als MOSFET-transistoren. Het is een geweldige introductie tot deze elektronische componenten.
De toepassingen van IGBT en MOSFET in verschillende elektronische apparaten worden goed uitgelegd. Een zeer informatief artikel.
Dit artikel is een goed startpunt voor iedereen die de verschillen tussen IGBT en MOSFET wil begrijpen. Goed gedaan.
De technische details over IGBT en MOSFET zijn indrukwekkend. Dit artikel is een waardevolle bron voor iedereen die geïnteresseerd is in elektronica.
Het artikel geeft een grondige uitleg van de werkingsprincipes en kenmerken van IGBT en MOSFET. Het is een uitstekende referentie.
De gedetailleerde uitleg van IGBT en MOSFET is lovenswaardig. Het is een geweldige lectuur voor elektronicaliefhebbers.