MOSFET和IGBT及其驱动电路

时间:2020-03-03 浏览:
 MOSFET和IGBT及其驱动电路
自从20世纪90年代早期,功率MOSFET(金属一氧化层一硅一场效晶体管)的技术已经取得了重大进步,大大地促进了电子工业的发展,甚至引发了开关电源适配器工业的革命。开关电源适配器使用双极型晶体管时开关频率一般达到50kHz,由于 MOSFET管具有更快的开关速度,使用 MOSFET时开关电源适配器的开关频率可以提高到MH级。同时也使得开关电源适配器的体积变得更小,由此产生了大量使用小型电源适配器的新产品。个人计算机和手提电脑的不断小型化就是技术进步的典型例子。
开关电源适配器工作频率的不断提高促使电子元件工业发生了广泛的变革。半导体工业首当其冲,更多的研究经费投入于 MOSFET管的研究。 MOSFET管的额定电压和额定电流得到了显著提高,成本却逐渐下降,使它可以应用于大量新的场合。
 
IGBT概述
在20世纪80年代末期,半导体设计师研发了绝缘栅双极型晶体管该管是将一个小型容易驱动的 MOSFET和一个双极型功率晶体管结合制成。这种结合的优点是两种开关管均有各自封装。在该管问世之初,由于大量拖尾电流的存在使得它并不适用于开关电源适配器中。通过不断的研究发展,IGBT的性能也逐渐完善,到20世纪90年代中期,CBT在一些应用场合已经可以替代 MOSFET和双极型晶体管。
由于改善了GBT的驱动性能,并且它具有很小的导通损耗,在大电流和高电压应用场合,GBT成了双极型晶体管的最佳替代品。通过对开关速度、导通损耗和不平衡度等因素的折中考虑,对IGBT管进行优化,使它进入了高频高效电路领域,而在这些领域一直都是MOSFET处于主导地位。事实上,电源适配器工业在21世纪的发展趋势是IGBT逐渐取代 MOSFET,除了那些小电流应用场合。为了帮助大家理解那些均衡条件并帮助工程师选择应用合适的IGBT器件。
 
 

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