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对于电子爱好者来说如何区分IGBT和MOS管?

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发表于 2021-6-9 20:36:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
对于电子爱好者来说如何区分IGBT和MOS管?
★这里涉及到IGBT是什么?它与MOS管有什么区别吗?它们 两个各有优缺点。
其实IGBT就是绝缘栅双极型晶体管。怎样判别绝缘栅双极晶体管(IGBT)的好坏吗?下面本人就简单说一下。
绝缘栅双极晶体管(IGBT)是通过栅极驱动电压来控制的开关晶体管,广泛用于变频器中作为直流逆变成交流的电力电子元件。IGBT管的结构见下图所示。
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IGBT管的工作原理同场效应晶体管(通常称为MOSFET管)相似,IGBT管的G为栅极,C为集电极,E为发射极。IGBT相对于三极管,场管有很多特殊的地方。以H20R1203为例,
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它是一个最常用的一个IGBT管的一种。这种结构的管基本上80%带有阻尼二极管,使用中带阻尼IGBT管可以代换不带阻尼的IGBT管使用。IGBT管可以理解为大功率的三极管、MOS管的一种复合体,或者说是组合体(但是不是简单的组合,而是加了多层半导体材料所形成的)形成的新型电压驱动元器件。IGBT管继承了MOS场管的高阻抗和三极管的高反压的优点。
IGBT管检测好坏可以用数字万用表和指针式万用表检测IGBT管的好坏,具体方法如下(以指针式万用表测量)。
①确定三个电极(此时假定管子是好的)。先确定栅极G。将万用表拨在Rx10k挡,若测量到某一极与其他两极电阻值为无穷大,调换表笔后测得该极与其他两极的电阻值仍为无穷大,则可判断此极为栅极(G)。再测量其余两极。
若测得电阻值为无穷大,而调换表笔后测得电阻值较小,此时红表笔(实为负极)接的为集电极(C),黑表笔(实为正极)接的为发射极(E)。
②确定管子的好坏。将万用表拨在Rx 10 k挡,用黑表笔接C极,红表笔接E极,此时万用表的指针在零位,用手指同时触及一极下G和C极,万用表的指针摆向电阻值较小的方向(IGBT被触发导通),并指示在某一位置;再用手指同时触及一下G极和E极,万用表的指针回零(IGBT被阻断),即可判断IGBT是好的。
如果不符合上述现象,则可判断IGBT是坏的。用此方法也可检测功率场效应晶体管(P-MOSFET)的好坏。
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★MOS管是单极性晶体管。因为IGBT是由MOS管与三极管组成的。MOS管优缺点:切换频率高,开关速度快点,缺点就是高压时导通电阻高,功耗大,一般低于250V。IGBT因为加了三极管,开关有些延时,拖尾而速度慢点,优点就是高压时导通电阻低,因三极管导通电阻比MOS管要小,双极型比单极型就是电阻小。在高压时,功率损耗小。在低压时功耗大小看不出来,高压就不一样 了。
♥MOS管又称为电力场效应晶体管,是近些年获得最快发展的一种单极型电压控制器件,不但有自关断能力,而且具有输入阻抗高、可以直接与数字逻辑集成电路连接、驱动电路简单功耗小、开关速度快达50kH、开关损耗小、热稳定性好、不存在二次击穿问题和工作可靠等优点。可应用于DC/DC变换、开关电源、便携式电子设备等电子电器设备中,但工作电压还不能太高,电流容量也不能太大,所以目前只适用于小功率电力电子装置。
1.电力场效应晶体管的结构和工作原理
电力场效应晶体管有多种结构形式,按导电沟道可分为P沟道和N沟道,同时又有耗尽型和增强型之分。此处以应用较广泛的单极 VDMOSFET、N沟道增强型为例,介绍电力场效应晶体管的结构和工作原理,其内部结构和图形符号如下图所示。
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MOS管一般用于高频电路,大于100 KHz。用于 开关电源,高频通信电源之类。而IGBT适用于频率小于25 KHz的高压大电流的电路中。比如焊机、逆变器、变频器等。

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