MOS管和IGBT管有什么区别 （图文解析）不看就亏了

在电子电路(lu)(lu)中，MOS管(guan)和IGBT管(guan)会经常出(chu)现，它们(men)都可以作为开(kai)关元件来使(shi)用，MOS管(guan)和IGBT管(guan)在外(wai)形及特性参(can)数也比(bi)较相似，那为什么(me)有些(xie)电路(lu)(lu)用MOS管(guan)？而有些(xie)电路(lu)(lu)用IGBT管(guan)？

下面我们就(jiu)来了解一下，MOS管(guan)和IGBT管(guan)到底有(you)什么区别吧(ba)！

什么是MOS管

场效(xiao)应管主要有两种类型(xing)(xing)，分别是结(jie)型(xing)(xing)场效(xiao)应管（JFET）和(he)绝缘(yuan)栅(zha)场效(xiao)应管（MOS管）。

MOS管(guan)(guan)即(ji)MOSFET，中文全称是金属-氧(yang)化物半导体场(chang)效(xiao)应晶体管(guan)(guan)，由于这种(zhong)场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)的栅(zha)极被绝缘层(ceng)隔(ge)离(li)，所(suo)以又叫绝缘栅(zha)场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)。

MOSFET又可(ke)分(fen)为N沟耗尽型和增强(qiang)型；P沟耗尽型和增强(qiang)型四大(da)类。

有的(de)MOSFET内(nei)部会有个二(er)极管，这(zhei)是体二(er)极管，或者叫寄(ji)生二(er)极管、续流(liu)二(er)极管。

关于寄生二极管的作用，有(you)两种解(jie)释：

1、MOSFET的寄生二极管(guan)，作(zuo)用是防止VDD过(guo)压的情况下，烧坏MOS管(guan)，因(yin)为在过(guo)压对MOS管(guan)造成(cheng)破(po)坏之前(qian)，二极管(guan)先反(fan)向击穿，将大(da)电(dian)流直接到地，从(cong)而避免(mian)MOS管(guan)被烧坏。

2、防止MOS管的源极和漏极反接时烧(shao)坏MOS管，也可以在电(dian)路(lu)有反向感(gan)生(sheng)电(dian)压(ya)(ya)时，为反向感(gan)生(sheng)电(dian)压(ya)(ya)提供通(tong)路(lu)，避免反向感(gan)生(sheng)电(dian)压(ya)(ya)击穿(chuan)MOS管。

MOSFET具(ju)有输(shu)入阻抗高、开(kai)关(guan)速度(du)快、热稳定性好(hao)、电压控制电流等特(te)性，在电路中，可以(yi)用作放大(da)器、电子开(kai)关(guan)等用途。

什么是IGBT管

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体(ti)管，是由晶体(ti)三极管和MOS管组成的复合型半导体(ti)器件(jian)。

IGBT作为新型(xing)电(dian)(dian)子半导体器件，具有(you)输入(ru)阻(zu)抗高，电(dian)(dian)压控制功耗(hao)低，控制电(dian)(dian)路简(jian)单，耐高压，承受(shou)电(dian)(dian)流(liu)大(da)等特性，在各(ge)种电(dian)(dian)子电(dian)(dian)路中获得极广泛的应用(yong)。

IGBT的电路(lu)符(fu)(fu)号(hao)至今并未(wei)统一(yi)，画原理图(tu)时一(yi)般是(shi)借(jie)用三极管(guan)(guan)、MOS管(guan)(guan)的符(fu)(fu)号(hao)，这(zhei)时可以(yi)从原理图(tu)上标注的型号(hao)来(lai)判断是(shi)IGBT还是(shi)MOS管(guan)(guan)。

同时还要注意IGBT有(you)(you)没有(you)(you)体二极(ji)管(guan)(guan)，图上没有(you)(you)标出并不表示一(yi)定(ding)没有(you)(you)，除非官方资料有(you)(you)特别说明，否则这(zhei)个二极(ji)管(guan)(guan)都(dou)是存在的。

IGBT内部(bu)的体二极管(guan)并非寄生的，而是为了保护(hu)IGBT脆弱的反向耐压(ya)而特别设(she)置的，又称为FWD（续(xu)流(liu)二极管(guan)）。

判断IGBT内部是(shi)(shi)否(fou)有体(ti)二(er)极(ji)(ji)管(guan)也并不困难，可以用(yong)万用(yong)表测量(liang)IGBT的C极(ji)(ji)和E极(ji)(ji)，如果IGBT是(shi)(shi)好的，C、E两极(ji)(ji)测得(de)电(dian)阻值(zhi)无穷大，则说明IGBT没(mei)有体(ti)二(er)极(ji)(ji)管(guan)。

IGBT非常适(shi)合(he)应用于如交流电(dian)机、变频器(qi)、开关电(dian)源、照(zhao)明电(dian)路(lu)、牵引传动等(deng)领域。

MOS管和IGBT的结构特点

MOS管和(he)IGBT管的内(nei)部结构如下图所(suo)示。

IGBT是通过在MOSFET的漏极上追加(jia)层(ceng)而(er)构成的。

IGBT的理想等效电(dian)路如下图所示，IGBT实际就是MOSFET和(he)晶体(ti)管三极管的组(zu)合(he)，MOSFET存在导通(tong)电(dian)阻高(gao)的缺点(dian)，但IGBT克服了这一缺点(dian)，在高(gao)压时(shi)IGBT仍具有较低的导通(tong)电(dian)阻。

另外(wai)，相似功率容量的IGBT和MOSFET，IGBT的速度可(ke)能会慢(man)于(yu)MOSFET，因为IGBT存在关(guan)断(duan)拖尾时间，由(you)于(yu)IGBT关(guan)断(duan)拖尾时间长，死区(qu)时间也(ye)要加长，从而会影响开关(guan)频率。

选择MOS管还是IGBT管

在(zai)电(dian)路中，选用MOS管作为(wei)功率开关(guan)管还是(shi)选(xuan)择(ze)IGBT管(guan)，这是工(gong)程师常遇到的问题，如果从系统的电压、电流(liu)、切换功(gong)率等因素(su)作为考虑，可(ke)以(yi)总结出以(yi)下几点(dian)：

也可从下图看(kan)出两者使用的条件，阴影部分区域(yu)表示(shi)MOSFET和(he)IGBT都可以选用，“？”表示(shi)当前工艺(yi)还无法达到的水(shui)平。

总(zong)的来说(shuo)，MOSFET优(you)点(dian)是高频(pin)(pin)特性好(hao)，可(ke)以(yi)工作频(pin)(pin)率(lv)(lv)可(ke)以(yi)达到几百kHz、上MHz，缺点(dian)是导通电阻大(da)(da)在(zai)高压大(da)(da)电流场合功耗较(jiao)(jiao)大(da)(da)；而IGBT在(zai)低频(pin)(pin)及较(jiao)(jiao)大(da)(da)功率(lv)(lv)场合下表现卓越，其导通电阻小，耐压高。

MOSFET应(ying)用(yong)于开关电(dian)(dian)源(yuan)、镇流器(qi)、高(gao)频(pin)(pin)感应(ying)加热、高(gao)频(pin)(pin)逆变(bian)焊机、通信电(dian)(dian)源(yuan)等等高(gao)频(pin)(pin)电(dian)(dian)源(yuan)领(ling)域；IGBT集中应(ying)用(yong)于焊机、逆变(bian)器(qi)、变(bian)频(pin)(pin)器(qi)、电(dian)(dian)镀电(dian)(dian)解电(dian)(dian)源(yuan)、超音(yin)频(pin)(pin)感应(ying)加热等领(ling)域。

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