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MOSFET和IGBT及其驅(qū)動(dòng)電路

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MOSFET和IGBT及其驅(qū)動(dòng)電路

自從20世紀(jì)90年代早期，功率MOSFET（金屬一氧化層一硅一場(chǎng)效晶體管）的技術(shù)已經(jīng)取得了重大進(jìn)步，大大地促進(jìn)了電子工業(yè)的發(fā)展，甚至引發(fā)了開(kāi)關(guān)電源適配器工業(yè)的革命。開(kāi)關(guān)電源適配器使用雙極型晶體管時(shí)開(kāi)關(guān)頻率一般達(dá)到50kHz，由于 MOSFET管具有更快的開(kāi)關(guān)速度，使用 MOSFET時(shí)6V1A電源適配器的開(kāi)關(guān)頻率可以提高到MH級(jí)。同時(shí)也使得開(kāi)關(guān)電源適配器的體積變得更小，由此產(chǎn)生了大量使用小型電源適配器的新產(chǎn)品。個(gè)人計(jì)算機(jī)和手提電腦的不斷小型化就是技術(shù)進(jìn)步的典型例子。
開(kāi)關(guān)電源適配器工作頻率的不斷提高促使電子元件工業(yè)發(fā)生了廣泛的變革。半導(dǎo)體工業(yè)首當(dāng)其沖，更多的研究經(jīng)費(fèi)投入于 MOSFET管的研究。 MOSFET管的額定電壓和額定電流得到了顯著提高，成本卻逐漸下降，使它可以應(yīng)用于大量新的場(chǎng)合。

IGBT概述
在20世紀(jì)80年代末期，電源適配器供應(yīng)商半導(dǎo)體設(shè)計(jì)師研發(fā)了絕緣柵雙極型晶體管該管是將一個(gè)小型容易驅(qū)動(dòng)的 MOSFET和一個(gè)雙極型功率晶體管結(jié)合制成。這種結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)是兩種開(kāi)關(guān)管均有各自封裝。在該管問(wèn)世之初，由于大量拖尾電流的存在使得它并不適用于開(kāi)關(guān)電源適配器中。通過(guò)不斷的研究發(fā)展，IGBT的性能也逐漸完善，到20世紀(jì)90年代中期，CBT在一些應(yīng)用場(chǎng)合已經(jīng)可以替代 MOSFET和雙極型晶體管。
由于改善了GBT的驅(qū)動(dòng)性能，并且它具有很小的導(dǎo)通損耗，在大電流和高電壓應(yīng)用場(chǎng)合，GBT成了雙極型晶體管的較佳替代品。通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)速度、導(dǎo)通損耗和不平衡度等因素的折中考慮，對(duì)IGBT管進(jìn)行優(yōu)化，使它進(jìn)入了高頻高效電路領(lǐng)域，而在這些領(lǐng)域一直都是MOSFET處于主導(dǎo)地位。事實(shí)上，電源適配器工業(yè)在21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)是IGBT逐漸取代 MOSFET，除了那些小電流應(yīng)用場(chǎng)合。為了幫助大家理解那些均衡條件并幫助工程師選擇應(yīng)用合適的IGBT器件。

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