Comparaison des IGBT avec des MOSFET

Cet article traite des principales différences entre un IGBT et un appareil MOSFeT. Apprenons-en plus sur les faits dans l'article suivant.

Comparaison de l'IGTB avec les MOSFET de puissance

Le transistor bipolaire à grille isolée présente une chute de tension qui est significativement faible par rapport à un MOSFET conventionnel dans les dispositifs qui ont une tension de blocage plus élevée.

La profondeur de la région de dérive n doit également augmenter avec une augmentation de la valeur de la tension de blocage des dispositifs IGBT et MOSFET et la chute doit être diminuée, ce qui entraîne une relation qui est une diminution de la relation carrée de la conduction directe par rapport au capacité de tension de blocage de l'appareil.

MosfetIGBT

La résistance de la région de dérive n est réduite de manière significative en introduisant des trous ou des porteurs minoritaires de la région p qui est le collecteur vers la région de dérive n pendant le processus de conduction directe.

Mais cette réduction de la résistance de la région de dérive n sur la tension directe à l'état passant a les propriétés suivantes:

Comment fonctionne l'IGBT

Le flux inverse du courant est bloqué par la jonction PN supplémentaire. Ainsi, on peut en déduire que les IGBT ne sont pas capables de conduire dans le sens inverse comme l'autre dispositif tel que le MOSFET.

Ainsi, une diode supplémentaire, connue sous le nom de diode de roue libre, est placée dans les circuits en pont où il y a un besoin de circulation de courant inverse.

Ces diodes sont placées parallèlement au dispositif IGBT afin de conduire le courant en sens inverse. La pénalité dans ce processus n’était pas aussi sévère qu’on l’avait supposé au départ, car les diodes discrètes offrent des performances très élevées par rapport à la diode du corps du MOSFET puisque l’utilisation de l’IGBT est dominée aux tensions plus élevées.

L'évaluation de la polarisation inverse de la région de dérive n vers la diode de la région p du collecteur est principalement de dizaines de volts. Ainsi, dans ce cas, une diode supplémentaire doit être utilisée si la tension inverse est appliquée par l'application de circuit à l'IGBT.

Les porteurs minoritaires mettent beaucoup de temps pour entrer, sortir ou se recombiner qui sont injectés dans la région de dérive n à chaque allumage et extinction. Ainsi, cela se traduit par un temps de commutation plus long et donc une perte significative dans la commutation par rapport au MOSFET de puissance.

La chute de tension sur scène dans le sens direct dans les dispositifs IGBT présente un modèle de comportement très différent par rapport aux dispositifs d'alimentation des MOSFETS.

Comment fonctionnent les mosfets

La chute de tension du MOSFET peut être facilement modélisée sous la forme d'une résistance, la chute de tension étant proportionnelle au courant. Contrairement à cela, les dispositifs IGBT consistent en une chute de tension sous la forme d'une diode (majoritairement de l'ordre de 2V) qui n'augmente que par rapport au log du courant.

En cas de tension de blocage de plage plus petite, la résistance du MOSFET est plus faible, ce qui signifie que le choix et la sélection entre les dispositifs de l'IGBT et des MOSFETS de puissance est basé sur la tension de blocage et le courant impliqué dans l'une des applications spécifiques avec les différentes caractéristiques de commutation qui ont été mentionnées ci-dessus.

IGBT est meilleur que Mosfet pour les applications à courant élevé

En général, les dispositifs IGBT sont favorisés par les fréquences de commutation à courant élevé, haute tension et basses, tandis que les dispositifs MOSFET sont principalement favorisés par des caractéristiques telles que la basse tension, les fréquences de commutation élevées et le courant faible.

Par Surbhi Prakash