主营
手机访问更快捷
安卓版
营销推广更便捷
手机访问更快捷
安卓版
营销推广更便捷
在电子电路设计领域，MOS 管和 IGBT 管是极为常见的元件，它们都能作为开关元件发挥作用，而且在外形及特性参数方面也有一定的相似性。然而，为何有些电路选用 MOS 管，而另一些电路则采用 IGBT 管呢？下面我们就来深入了解一下，MOS 管和 IGBT 管到底存在哪些区别。
1、什么是 MOS 管？
场效应管主要分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS 管）两种类型。MOS 管即 MOSFET，其全称为金属 - 氧化物半导体场效应晶体管。由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离，所以也被称作绝缘栅场效应管。MOSFET 又可细分为 N 沟耗尽型和增强型、P 沟耗尽型和增强型四大类。
部分 MOSFET 内部存在一个二极管，即体二极管，也被叫做寄生二极管或续流二极管。关于寄生二极管的作用，主要有以下两种解释：
当 VDD 过压时，MOSFET 的寄生二极管能够防止 MOS 管被烧坏。因为在过压对 MOS 管造成破坏之前，二极管会先反向击穿，将大电流直接导到地，从而避免 MOS 管受损。
它还能防止 MOS 管的源极和漏极反接时烧坏 MOS 管。同时，在电路有反向感生电压时，为反向感生电压提供通路，避免反向感生电压击穿 MOS 管。
MOSFET 具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性，在电路中可作为放大器、电子开关等使用。
2、什么是 IGBT？
IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）即绝缘栅双极型晶体管，它是由晶体三极管和 MOS 管组成的复合型半导体器件。作为新型电子半导体器件，IGBT 具有输入阻抗高、电压控制功耗低、控制电路简单、耐高压、承受电流大等特性，在各种电子电路中得到了极为广泛的应用。
IGBT 的电路符号至今尚未统一，在画原理图时一般借用三极管、MOS 管的符号，此时可从原理图上标注的型号来判断是 IGBT 还是 MOS 管。同时需要注意的是，IGBT 是否有体二极管不能仅从图上判断，除非资料有特别说明，否则这个二极管通常是存在的。IGBT 内部的体二极管并非寄生的，而是为了保护 IGBT 脆弱的反向耐压而特别设置的，又称为 FWD（续流二极管）。判断 IGBT 内部是否有体二极管并不困难，可用万用表测量 IGBT 的 C 极和 E 极，如果 IGBT 正常，C、E 两极测得电阻值无穷大，则说明 IGBT 没有体二极管。IGBT 非常适合应用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
3、MOS 管与 IGBT 的结构特点
MOS 管和 IGBT 管的内部结构如下图所示：
IGBT 是通过在 MOSFET 的漏极上追加层而构成的。IGBT 的理想等效电路如下图所示，实际上 IGBT 就是 MOSFET 和晶体管三极管的组合。MOSFET 存在导通电阻高的缺点，但 IGBT 克服了这一缺点，在高压时 IGBT 仍具有较低的导通电阻。
另外，相似功率容量的 IGBT 和 MOSFET，IGBT 的速度可能会慢于 MOSFET，因为 IGBT 存在关断拖尾时间。由于 IGBT 关断拖尾时间长，死区时间也要加长，从而会影响开关频率。
4、选择 MOS 管，还是 IGBT？
在电路中，工程师常常会面临选用 MOS 管作为功率开关管还是选择 IGBT 管的问题。如果从系统的电压、电流、切换功率等因素考虑，可以总结出以下几点：
也可从下图看出两者使用的条件，阴影部分区域表示 MOSFET 和 IGBT 都可以选用，“？” 表示当前工艺还无法达到的水平。
总的来说，MOSFET 的优点是高频特性好，工作频率可以达到几百 kHz、上 MHz，缺点是导通电阻大，在高压大电流场合功耗较大；而 IGBT 在低频及较大功率场合下表现，其导通电阻小，耐压高。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。
