IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) y MOSFET (transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico) son tipos de transistores utilizados en electrónica de potencia, pero tienen claras diferencias en términos de estructura, funcionamiento y aplicación.
La principal diferencia entre IGBT y MOSFET radica en su construcción y su funcionamiento. Los IGBT combinan las características de los MOSFET (control de voltaje) y los BJT (control de corriente). Tienen una estructura de puerta similar a un MOSFET pero con un transistor de unión bipolar (BJT) como canal conductor principal. Esto permite a los IGBT manejar grandes corrientes con bajas pérdidas de conducción y proporciona capacidades de conmutación rápida adecuadas para aplicaciones de alta potencia.
La elección entre IGBT y MOSFET depende de los requisitos específicos de la aplicación. Los IGBT generalmente se prefieren para aplicaciones que requieren conmutación de alta corriente y alto voltaje, como en variadores de motor, fuentes de alimentación e inversores. Son eficientes para controlar grandes corrientes y son capaces de manejar niveles de alto voltaje de manera efectiva. Los MOSFET, por otro lado, se utilizan normalmente en aplicaciones donde la velocidad de conmutación rápida, la baja resistencia en estado de encendido (Rds(on)) y la baja potencia de accionamiento de puerta son cruciales, como en circuitos de conmutación de potencia baja a media y aplicaciones digitales.
En muchos casos, los IGBT y MOSFET no son directamente intercambiables debido a diferencias en sus características eléctricas y parámetros operativos. Si bien ambos transistores cumplen funciones similares en la electrónica de potencia, sus clasificaciones específicas de voltaje y corriente, velocidades de conmutación y características térmicas difieren significativamente. Sustituir uno por otro sin una cuidadosa consideración de estos factores puede provocar un funcionamiento inadecuado o una falla del circuito.
Para identificar si un componente es un IGBT o MOSFET, puede consultar el número de pieza y la hoja de datos proporcionada por el fabricante. El número de pieza normalmente incluye el tipo de dispositivo (IGBT o MOSFET) junto con clasificaciones y especificaciones específicas. Además, el paquete físico y la configuración de pines del dispositivo pueden proporcionar pistas sobre su tipo, aunque esto por sí solo no siempre es definitivo.
Los IGBT se utilizan en una variedad de aplicaciones de alta potencia donde se requiere conmutación y control eficientes de grandes corrientes y voltajes. Los usos comunes incluyen accionamientos de motores (para vehículos eléctricos y maquinaria industrial), sistemas de energía renovable (inversores para energía solar y eólica), sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y aplicaciones de calentamiento inductivo. Su capacidad para manejar altos niveles de potencia con bajas pérdidas de conducción hace que los IGBT sean adecuados para controlar y convertir energía eléctrica en diversas aplicaciones industriales y automotrices.
