IGBT против Power MOSFET для переключения приложений. Где провести черту?

14

Для более низких напряжений пробоя силовой полевой МОП-транзистор, безусловно, является подходящим устройством, учитывая его более высокую эффективность, более высокую скорость коммутации и более низкую цену.

Где должна быть проведена линия, вверх которой IGBT принимают за предпочтительное решение? Каковы соответствующие критерии принятия решения?

user1975053
источник

Ответы:

20

Основными критериями при выборе IGBT или MOSFET являются номинальное напряжение, потери мощности (эффективность всей системы) и, конечно, стоимость всей системы. Выбор одного из других может повлиять не только на потери в транзисторах, но также на вес и стоимость охлаждения, размер готового продукта, а также на надежность, поэтому иногда, например, ограничение веса может заставить вас использовать MOSFET вместо IGBT.

Если вы посмотрите на этот график, вы увидите разные области, где обычно используются переключатели каждого типа:

когда использовать график IGBT или MOSFET

Выбор конкретного типа устройства зависит от конкретного приложения и его требований.

МОП-транзисторы доминируют в высокочастотных и слаботочных приложениях, потому что они могут переключаться очень быстро и выступать в качестве сопротивления при включении.

Быстрое переключение означает, что они используются, когда устройство должно быть небольшим, так как при увеличении частоты переключения вы можете уменьшить размер пассивных фильтров.

Потери на проводимость пропорциональны квадрату тока утечки, и поэтому вы не можете пропустить огромный ток через конструкцию.

Они также имеют ограниченное напряжение пробоя и обычно используются до 600В.

БТИЗ имеют более высокое напряжение пробоя и потери проводимости приблизительно равны Vf * Ic, поэтому их можно использовать в приложениях с большим током. Они имеют ограниченную скорость переключения, поэтому они обычно используются в промышленных приложениях, где низкая частота переключения не является проблемой (акустический шум).

Шимон Бенчковски
источник
Это отличное руководство по подбору деталей переключения питания! Спасибо, а откуда у тебя эта цифра?
Боб
Google изображения, но я забыл добавить источник :(
Szymon Bęczkowski
Забавно, я никогда не слышал о MCT, и я не мог найти ни одного источника, но там они есть: почти так же хорошо, как IGBT с более современной обработкой. Интересно, что с ними случилось?
Боб
Вероятно, они умерли из-за наличия IGBT-модулей высокой мощности (например, 1400A, 1700В).
Шимон Bęczkowski
2

На этот вопрос действительно сложно дать твердый ответ. Есть некоторые виды работ, которые просто не могут выполнять FET, а некоторые просто не могут выполнять IGBT. Если вы находитесь в области, где оба являются возможными решениями, вы смотрите на стоимость, включая занимаемую площадь и управление температурным режимом, и выбираете более дешевое. Во многих случаях (хотя и не во всех) это будет FET. Но во многих случаях решение принимается за вас просто приложением.

Стивен Коллингс
источник