La publicación analiza las principales diferencias entre un IGBT y un dispositivo MOSFeT. Aprendamos más sobre los hechos en el siguiente artículo.
Comparación de IGTB con MOSFET de potencia
El transistor bipolar de puerta aislada presenta una caída de voltaje que es significativamente baja en comparación con un MOSFET convencional en los dispositivos que tienen un voltaje de bloqueo más alto.
La profundidad de la región de n-deriva también debe aumentar junto con un aumento en la clasificación del voltaje de bloqueo de los dispositivos IGBT y MOSFET y la caída debe disminuirse, lo que da como resultado una relación que es una relación cuadrada, disminución en la conducción hacia adelante versus la capacidad de bloqueo de voltaje del dispositivo.
MosfetIGBT
La resistencia de la región de n-deriva se reduce significativamente mediante la introducción de orificios o portadores minoritarios desde la región p, que es el colector, a la región de n-deriva durante el proceso de conducción directa.
Pero esta reducción en la resistencia de la región de n-deriva en el voltaje directo en estado activo viene con las siguientes propiedades:
Cómo funciona IGBT
El flujo inverso de la corriente está bloqueado por la unión PN adicional. Por lo tanto, se puede deducir que los IGBT no pueden conducir en la dirección inversa como el otro dispositivo, como MOSFET.
Por lo tanto, se coloca un diodo adicional que se conoce como diodo de rueda libre en los circuitos del puente donde se necesita el flujo de corriente inversa.
Estos diodos se colocan en paralelo al dispositivo IGBT para conducir la corriente en dirección inversa. La penalización en este proceso no fue tan severa como se asumió en primer lugar, porque los diodos discretos brindan un rendimiento muy alto que el diodo del cuerpo del MOSFET ya que el uso de IGBT está dominado en los voltajes más altos.
La clasificación de polarización inversa de la región de n-deriva al diodo de la región p del colector es principalmente de decenas de voltios. Por lo tanto, en este caso, se debe usar un diodo adicional si la aplicación del circuito aplica el voltaje inverso al IGBT.
Los portadores minoritarios toman mucho tiempo para entrar, salir o recombinarse, los cuales se inyectan en la región de n-deriva en cada encendido y apagado. Por lo tanto, esto da como resultado que el tiempo de conmutación sea más largo y, por lo tanto, una pérdida significativa en la conmutación en comparación con el MOSFET de potencia.
La caída de voltaje en el escenario hacia adelante en los dispositivos IGBT muestra un patrón de comportamiento muy diferente en comparación con los dispositivos de potencia de los MOSFETS.
Cómo funcionan los mosfets
La caída de voltaje del MOSFET se puede modelar fácilmente en forma de resistencia, siendo la caída de voltaje proporcional a la corriente. En contraste con esto, los dispositivos IGBT consisten en una caída de voltaje en forma de diodo (en su mayoría en el rango de 2V) que aumenta solo con respecto al logaritmo de la corriente.
En caso de voltaje de bloqueo de menor rango, la resistencia del MOSFET es menor, lo que significa que la elección y selección entre los dispositivos IGBT y los MOSFET de potencia se basa en el voltaje de bloqueo y la corriente que está involucrada en cualquiera de las aplicaciones específicas junto con las diversas características de conmutación que se han mencionado anteriormente.
IGBT es mejor que Mosfet para aplicaciones de alta corriente
En general, los dispositivos IGBT se ven favorecidos por alta corriente, alto voltaje y bajas frecuencias de conmutación mientras que, por otro lado, los dispositivos MOSFET se ven favorecidos principalmente por características como bajo voltaje, altas frecuencias de conmutación y baja corriente.
Por Surbhi Prakash
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