IGBT vs. Power MOSFET do przełączania aplikacji. Gdzie narysować linię?

14

W przypadku niższych napięć przebicia MOSFET mocy jest niewątpliwie urządzeniem, z którego należy skorzystać, ze względu na wyższą wydajność, wyższą prędkość komutacji i niższą cenę.

Gdzie należy narysować linię, w której górę IGBT przejmują jako preferowane rozwiązanie? Jakie są odpowiednie kryteria decyzyjne?

użytkownik1975053
źródło

Odpowiedzi:

20

Główne kryteria wyboru IGBT lub MOSFET to napięcie znamionowe, straty mocy (sprawność całego systemu) i oczywiście koszt całego systemu. Wybór jednego z nich może mieć wpływ nie tylko na straty w tranzystorach, ale także na ciężar i koszt chłodzenia, rozmiar kompletnego produktu, a także na niezawodność, więc czasami np. Ograniczenie masy może zmusić cię do użycia MOSFET zamiast IGBT.

Jeśli spojrzysz na ten wykres, zobaczysz różne obszary, w których zazwyczaj używa się każdego rodzaju przełącznika:

kiedy stosować wykres IGBT lub MOSFET

Wybór określonego typu urządzenia zależy od konkretnej aplikacji i jej wymagań.

Tranzystory MOSFET dominują w aplikacjach o wysokiej częstotliwości i niskim prądzie, ponieważ mogą przełączać się bardzo szybko i działać jako rezystancja, gdy są włączone.

Szybkie przełączanie oznacza, że ​​są używane, gdy urządzenie musi być małe, ponieważ gdy zwiększasz częstotliwość przełączania, możesz zmniejszyć rozmiar filtrów pasywnych.

Straty przewodzenia są proporcjonalne do kwadratu prądu drenu i dlatego nie można przepuszczać dużego prądu przez konstrukcję.

Mają również ograniczone napięcie przebicia i są zwykle stosowane do 600 V.

IGBT mają wyższe napięcie przebicia, a straty przewodzenia są w przybliżeniu równe Vf * Ic, dlatego można je stosować w aplikacjach wysokoprądowych. Mają ograniczoną prędkość przełączania, dlatego są zwykle stosowane w aplikacjach przemysłowych, w których niska częstotliwość przełączania nie stanowi problemu (hałas akustyczny).

Szymon Bęczkowski
źródło
To świetny przewodnik po wyborze części do przełączania mocy! Dziękuję i skąd masz tę liczbę?
Bob
Obrazy Google, ale zapomniałem dodać źródło :(
Szymon Bęczkowski, 10.10.13
To zabawne, nigdy nie słyszałem o MCT i nie mogłem znaleźć jednego źródła, ale są one: prawie tak dobre jak IGBT z bardziej aktualną obsługą. Zastanawiam się, co się z nimi stało?
Bob
Prawdopodobnie zginęli z powodu dostępności modułów IGBT o dużej mocy (np. 1400A 1700V).
Szymon Bęczkowski
2

Naprawdę trudno jest udzielić jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Istnieją pewne zadania, które FET po prostu nie mogą wykonać, a niektóre zadania, których nie wykonuje IGBT. Jeśli jesteś w domenie, w której oba są możliwe rozwiązania, patrzysz na koszty, w tym na powierzchnię i zarządzanie temperaturą, i wybierasz tańszy. W wielu przypadkach (choć nie wszystkie) będzie to FET. Ale w wielu przypadkach decyzja jest podejmowana po prostu przez aplikację.

Stephen Collings
źródło