Comparando IGBTs com MOSFETs

A postagem discute as principais diferenças entre um IGBT e um dispositivo MOSFeT. Vamos aprender mais sobre os fatos no artigo a seguir.

Comparando IGTB com MOSFETs de potência

O transistor bipolar de porta isolada apresenta uma queda de tensão que é significativamente baixa quando comparada a um MOSFET convencional nos dispositivos que têm uma tensão de bloqueio maior.

A profundidade da região de deriva n também deve aumentar junto com um aumento na classificação da tensão de bloqueio dos dispositivos IGBT e MOSFET e a queda precisa ser diminuída, o que resulta em uma relação que é uma redução de relação quadrada na condução direta versus o capacidade de bloqueio de tensão do dispositivo.

MosfetIGBT

A resistência da região de deriva n é reduzida significativamente diminuída pela introdução de orifícios ou portadores minoritários da região p que é o coletor para a região de deriva n durante o processo de condução direta.

Mas esta redução na resistência da região de deriva n na tensão direta no estado ligado vem com as seguintes propriedades:

Como funciona o IGBT

O fluxo reverso da corrente é bloqueado pela junção PN adicional. Assim, pode-se deduzir que os IGBTs não são capazes de conduzir na direção reversa como outros dispositivos, como o MOSFET.

Assim, um diodo adicional, conhecido como diodo de roda livre, é colocado nos circuitos da ponte onde há necessidade de fluxo de corrente reversa.

Esses diodos são colocados em paralelo ao dispositivo IGBT para conduzir a corrente na direção reversa. A penalidade neste processo não foi tão severa quanto foi assumido em primeiro lugar, porque os diodos discretos oferecem um desempenho muito alto do que o diodo do corpo do MOSFET, uma vez que o uso de IGBT é dominado nas tensões mais altas.

A classificação de polarização reversa da região de deriva n para o diodo da região p do coletor é principalmente de dezenas de volts. Assim, neste caso, um diodo adicional precisa ser usado se a tensão reversa for aplicada pela aplicação do circuito ao IGBT.

Muito tempo é gasto pelas operadoras minoritárias para entrar, sair ou recombinar as quais são injetadas na região de deriva n a cada ativação e desativação. Assim, isso resulta em um tempo de comutação mais longo e, portanto, uma perda significativa na comutação em comparação com o MOSFET de potência.

A queda de tensão no palco na direção para frente nos dispositivos IGBT apresenta um padrão de comportamento muito diferente quando comparado aos dispositivos de energia dos MOSFETS.

Como funcionam os mosfets

A queda de tensão do MOSFET pode ser facilmente modelada na forma de uma resistência, com a queda de tensão sendo proporcional à corrente. Em contraste com isso, os dispositivos IGBT consistem em uma queda de tensão na forma de um diodo (principalmente na faixa de 2 V) que aumenta apenas em relação ao log da corrente.

No caso de tensão de bloqueio de faixa menor, a resistência do MOSFET é menor, o que significa que a escolha e seleção entre os dispositivos de IGBT e MOSFET de potência é baseada na tensão de bloqueio e na corrente que está envolvida em qualquer uma das aplicações específicas junto com as várias características diferentes de comutação que foram mencionadas acima.

IGBT é melhor do que Mosfet para aplicações de alta corrente

Em geral, os dispositivos IGBT são favorecidos por alta corrente, alta tensão e baixas frequências de comutação, enquanto, por outro lado, os dispositivos MOSFET são mais favorecidos por características como baixa tensão, altas frequências de comutação e baixa corrente.

Por Surbhi Prakash