对于电子爱好者来说如何区分IGBT和MOS管？

★这里涉及到IGBT是什么?它与MOS管有什么区别吗?它们两个各有优缺点。

其实IGBT就是绝缘栅双极型电晶体。

怎样判别绝缘栅双极电晶体(IGBT)的好坏吗?下面本人就简单说一下。

绝缘栅双极电晶体(IGBT)是通过栅极驱动电压来控制的开关电晶体,广泛用于变频器中作为直流逆变成交流的电力电子元件。

IGBT管的结构见下图所示。

IGBT管的工作原理同场效应电晶体(通常称为MOSFET管)相似,IGBT管的G为栅极,C为集电极,E为发射极。

IGBT相对于三极体,场管有很多特殊的地方。

以H20R1203为例,它是一个最常用的一个IGBT管的一种。

这种结构的管基本上80%带有阻尼二极体,使用中带阻尼IGBT管可以代换不带阻尼的IGBT管使用。

IGBT管可以理解为大功率的三极体、MOS管的一种複合体,或者说是组合体(但是不是简单的组合,而是加了多层半导体材料所形成的)形成的新型电压驱动元器件。

IGBT管继承了MOS场管的高阻抗和三极体的高反压的优点。

IGBT管检测好坏可以用数字万用表和指标式万用表检测IGBT管的好坏,具体方法如下(以指标式万用表测量)。

1确定三个电极(此时假定管子是好的)。

先确定栅极G。

将万用表拨在Rx10k挡,若测量到某一极与其他两极电阻值为无穷大,调换表笔后测得该极与其他两极的电阻值仍为无穷大,则可判断此极为栅极(G)。

再测量其余两极。

若测得电阻值为无穷大,而调换表笔后测得电阻值较小,此时红表笔(实为负极)接的为集电极(C),黑表笔(实为正极)接的为发射极(E)。

2确定管子的好坏。

将万用表拨在Rx 10 k挡,用黑表笔接C极,红表笔接E极,此时万用表的指标在零位,用手指同时触及一极下G和C极,万用表的指标摆向电阻值较小的方向(IGBT被触发导通),并指示在某一位置;再用手指同时触及一下G极和E极,万用表的指标回零(IGBT被阻断),即可判断IGBT是好的。

如果不符合上述现象,则可判断IGBT是坏的。

用此方法也可检测功率场效应电晶体(P-MOSFET)的好坏。

★MOS管是单极性电晶体。

因为IGBT是由MOS管与三极体组成的。

MOS管优缺点:切换频率高,开关速度快点,缺点就是高压时导通电阻高,功耗大,一般低于250V。

IGBT因为加了三极体,开关有些延时,拖尾而速度慢点,优点就是高压时导通电阻低,因三极体导通电阻比MOS管要小,双极型比单极型就是电阻小。

在高压时,功率损耗小。

在低压时功耗大小看不出来,高压就不一样了。

MOS管又称为电力场效应电晶体,是近些年获得最快发展的一种单极型电压控制器件,不但有自关断能力,而且具有输入阻抗高、可以直接与数字逻辑积体电路连线、驱动电路简单功耗小、开关速度快达50kH、开关损耗小、热稳定性好、不存在二次击穿问题和工作可靠等优点。

可应用于DC/DC变换、开关电源、行动式电子装置等电子电器装置中,但工作电压还不能太高,电流容量也不能太大,所以目前只适用于小功率电力电子装置。

1.电力场效应电晶体的结构和工作原理电力场效应电晶体有多种结构形式,按导电沟道可分为P沟道和N沟道,同时又有耗尽型和增强型之分。

此处以应用较广泛的单极 VDMOSFET、N沟道增强型为例,介绍电力场效应电晶体的结构和工作原理,其内部结构和图形符号如下图所示。

MOS管一般用于高频电路,大于100 KHz。

用于开关电源,高频通讯电源之类。

而IGBT适用于频率小于25 KHz的高压大电流的电路中。

比如焊机、逆变器、变频器等。

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IGBT是大功率複合管,是BJT+MOS的複合体。

输入如小功率场效电晶体,输出如大功率BJT管。

MOS在前,BJT在后。

BJT是本徵PNP三极体,如2N5401、S8550等;MOS是开V形槽的N型场效电晶体,如S2N60(2A,600V)等。

複合的目的是提高输入阻抗,消除场效电晶体内部很大的输入电容对开关速度的影响,输出大电流低阻抗。