电路笔记（三极管器件): MOSFET&IGBT

MOSFET vs IGBT

• MOSFET主要用于低电压和功率系统，而IGBT更适合高电压和功率系统。

1. MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）

• 优势：

  • 高开关速度和响应速度，适合高频应用。（IGBT不适合高频应用，它能在千Hz频率下运行良好。MOSFET适合非常高频的应用，它可以在兆Hz频率下运行良好。）
  • 较低的导通压降和导通损耗，功率密度高。
  • 适用于低至中功率应用，例如电源开关、调制器、放大器等。

• 实际应用例子：

  • 电源开关：用于电源开关电路中的主要开关器件，控制电流的开关和调节。
  • DC-DC转换器：在各种电源管理和转换电路中用于能效高和响应快速的要求。
  • 调制器和放大器：在射频和信号处理应用中，用于快速调制和信号处理。

2. IGBT（绝缘栅双极型晶体管）

• 优势：

  • 高电流密度和低饱和压降，适合高电流和高功率应用。（导通电阻小，功耗低。电压控制，控制功耗也低。）
  • 稳定的导通特性和良好的耐受电压特性。
  • 适用于中至高功率应用，如变频器、电机驱动器、电磁场的控制等。[对于低频（小于20kHz）、高压（大于1000V）、小或窄负载或线路变化、高工作温度，以及超过5kw的额定输出功率应用，IGBT是首选。而MOSFET更适合低电压（小于250V）、大占空比和高频（大于200KHz）的应用。]

• 实际应用例子：

  • 变频器：用于工业和家用电机驱动中，控制电机转速和扭矩输出。
  • 电机驱动器：用于控制各种类型的电机，如感应电动机、同步电动机等。
  • 电网稳定器：在电力系统中用于调节电压和电流，以确保电网稳定和负载管理。

实例

1. MOSFET实例 AO3400A：

Layer 1 G NMOS 箭头指向G极的是N沟道 S D

属性	参数值
商品目录	场效应管(MOSFET)
类型	1个N沟道
漏源电压(Vdss)	30V
连续漏极电流(Id)	5.8A
功率(Pd)	1.4W
导通电阻(RDS(on)@Vgs,Id)	35mΩ@10V,5.8A
阈值电压(Vgs(th)@Id)	1.4V@250uA
栅极电荷(Qg@Vgs)	[email protected]
输入电容(Ciss@Vds)	1.05nF@15V
反向传输电容(Crss@Vds)	-
工作温度	-55℃~+150℃@(Tj)

• 注：AO3401A为P沟道MOSFET。

2. IGBT实例 IKW50N65H5：

Layer 1 IGBT E C G

特点与优势	详细信息
高速H5技术提供	- 在硬开关和谐振拓扑中具有最佳效率，可以插拔替换前一代IGBT
击穿电压	650V
$I_C$	50A
最大工作温度,最大结温$T_{vjmax}$	175°C
$V_{CEsat}$	1.65V

• 击穿的IGBT，可以将三极管部分集电极断开，当作二极管使用。二极管的ID和耐压和管子的一样，比如1350V20A的IGBT，二极管的参数就是1350V20A