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MOSFET和IGBT内部结构不同决定了其应用领域的不同1由于MOSFET的结构通常它可以做到电流很大可以到上KA但是前提耐压能力没有IGBT强。2IGBT可以做很大功率电流和电压都可以就是一点频率不是太高目前IGBT硬开关速度可以到100KHZ那已经是不错了不过相对于MOSFET的工作频率还是九牛一毛MOSFET可以工作到几百KHZ上MHZ以至几十MHZ射频领域的产品3就其应用根据其特点MOSFET应用于开关电源镇流器高频感应加热高频逆变焊机通信电源等等高频电源领域IGBT集中应用于焊机逆变器变频器电镀电解电源超音频感应加热等领域开关电源SwitchModePowerSupply;SMPS的性能在很大程度上依赖于功率半导体器件的选择,即开关管和整流器。虽然没有万全的方案来解决选择IGBT还是MOSFET的问题,但针对特定SMPS应用中的IGBT和MOSFET进行性能比较,确定关键参数的范围还是能起到一定的参考作用。本文将对一些参数进行探讨,如硬开关和软开关ZVS零电压转换拓扑中的开关损耗,并对电路和器件特性相关的三个主要功率开关损耗导通损耗、传导损耗和关断损耗进行描述。此外,还通过举例说明二极管的恢复特性是决定MOSFET或IGBT导通开关损耗的主要因素,讨论二极管恢复性能对于硬开关拓扑的影响。导通损耗
除了IGBT的电压下降时间较长外,IGBT和功率MOSFET的导通特性十分类似。由基本的IGBT等效电路(见图1)可看出,完全调节PNPBJT集电极基极区的少数载流子所需的时间导致了导通电压拖尾(voltagetail)出现。
这种延迟引起了类饱和Quasisaturatio
效应,使集电极发射极电压不能立即下降到其VCEsat值。这种效应也导致了在ZVS情况下,在负载电流从组合封装的反向并联二极管转换到IGBT的集电极的瞬间,VCE电压会上升。IGBT产品规格书中列出的Eo
能耗是每一转换周期Icollector与VCE乘积的时间积分,单位为焦耳,包含了与类饱和相关的其他损耗。其又分为两个Eo
能量
f参数,Eo
1和Eo
2。Eo
1是没有包括与硬开关二极管恢复损耗相关能耗的功率损耗;Eo
2则包括了与二极管恢复相关的硬开关导通能耗,可通过恢复与IGBT组合封装的二极管相同的二极管来测量,典型的Eo
2测试电路如图2所示。IGBT通过两个脉冲进行开关转换来测量Eo
。第一个脉冲将增大电感电流以达致所需的测试电流,然后第二个脉冲会测量测试电流在二极管上恢复的Eo
损耗。
这种延迟引起了类饱和Quasisaturatio
效应,使集电极发射极电压不能立即下降到其VCEsat值。这种效应也导致了在ZVS情况下,在负载电流从组合封装r
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