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?
Odpowiedzi:
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:
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).
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.