igbt替代mosfet

《igbt替代mosfet》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、IGBTSMPSAPPLICATIONIGBT替代MOSFETJonathanDodge,AdvancedPowerTechnology,Bend,USA深圳市晴轩电子有限公司徐立刚（译）——————————————————————————————————摘要：新型SMPSIGBT在一些特定的应用上比MOSFET有更好的性能价格比。高压MOSFET在相对小电流和高频（150kHz及更高频率）的应用中仍有优势。除了软开关，IGBT在大电流和频率小于200k以下的应用中占主导地位。注意IGBT与MOSFET的主要区别之处

2、有助于成功的使用低成本的IGBT替代MOSFET。Abstract:NewSMPSIGBTshaveacost/performanceadvantageoverMOSFETsincertainapplications.HighvoltageMOSFETsstillshineatrelativelylowcurrentandhighfrequency(150kHzandhigher).IGBTsdominateathighercurrentandfrequenciesgenerallybelow200kHzunless

3、softswitched.PayingattentiontokeydifferenceswhenreplacingMOSFETswithlowercostIGBTswillhelpensuresuccess.------------------------------------------------------------------------------———————————————————————————————————————深圳晴轩电子有限公司IGBTSMPSAPPLICATIONAPT的MOS@7IG

4、BT解决了高压MOSFET（200V或更高的BVDSS）的两个主要的缺点：导通电阻及其对温度的依赖性。图1：相同芯片面积的MOSFET和IGBT的电流—导通压降曲线图1所示为与相同芯片面积的MOSFET相比，IGBT的导通电阻和它的温度系数都有较大的改善。在30A的时候，从图1可以看出，IGBT的最高实际电阻是90m，而相同芯片面积的MOSFET的最大电阻是240m，室温下其电阻是IGBT的2.7倍。在125度的时候，IGBT要比MOSFET的导通电阻低5.6倍。这是IGBT的第二点重要优势：导通压降随温度变化的幅度

5、很小。低导通损耗的平衡IGBT关断时少子的复合产生了拖尾电流。拖尾电流是IGBT的主要缺点，因为和MOSFET相比，它增加了关断时间和关断损耗。PT型IGBT，如第7代IGBT，采用了有效的少子寿命控制工艺，它能加快少子的复合，极大的减小了拖尾电流。而寿命控制和导通压降是相矛盾的。加快关断会减小关断损耗，即Eoff，但是会增加导通压降，从而导致导通损耗的增加。图2是600VMOS7(PT型)IGBT在VCE（on）典型操作范围内的Eoff-VCE（on）曲线。Eoff和VCE（on）的平衡和IGBT技术上的革新使得第

6、七代IGBT可以在很多应用中取代MOSFET。这种用IGBT来替代高压MOSFET的倾向将一直持续下去，因为和MOSFET相比，IGBT性能上还有很大的提升空间。500V以下，至200V的MOSFET在性能价格比方面将被IGBT超过。每个元件的VCE（on）是不同的，而它在并联时会影响均流。MOSFET各个元件的RDS（on）———————————————————————————————————————深圳晴轩电子有限公司IGBTSMPSAPPLICATION也有不同，但这种差异的数量级比较小。在并联PT型IGBT时

7、，我们推荐按照VCE（on）来分类，而MOSFET通常不需要分类。在并联时PT型IGBTVCE（on）的温度系数实际上是次要因素，VCE（on）的不同才是主要因素。何时使用IGBT在母线电压等于或大于200V的时候，使用IGBT是个很好的选择。通常来说，600V和900V的第七代IGBT适用于硬开关频率等于或小于200kHZ的应用，1200V的IGBT适用于硬开关频率等于或小于50kHZ的应用。这种IGBT的开通速度和MOSFET相同，这使得IGBT非常适用于软开通的状态例如移相桥。如MOSFET一样，软开通能显著的

8、扩大IGBT的工作频率范围。这些IGBT的一个优点是他们的发射极和集电极之间没有电流流过。在发射极和集电极之间需要有电流流过的应用中，例如移相桥，可以在一个模块中复合一个IGBT和一个反并联二极管。在这种复合型元件中的二极管的性能要远远优于MOSFET的寄生二极管。PT型IGBT能在软关断状态下工作的很好，是因为它的寿命控制工艺，但是它的关断时