IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką) i MOSFET (tranzystor polowy z metalicznym tlenkiem i półprzewodnikiem) to typy tranzystorów stosowanych w energoelektronice, ale różnią się między sobą wyraźnie pod względem struktury, działania i zastosowania.
Główna różnica między IGBT i MOSFET polega na ich konstrukcji i sposobie działania. Tranzystory IGBT łączą w sobie cechy tranzystorów MOSFET (sterowanie napięciem) i BJT (sterowanie prądem). Mają strukturę bramki podobną do MOSFET-u, ale z bipolarnym tranzystorem złączowym (BJT) jako głównym kanałem przewodzącym. Dzięki temu tranzystory IGBT mogą obsługiwać duże prądy przy niskich stratach przewodzenia i zapewniają możliwości szybkiego przełączania odpowiednie do zastosowań o dużej mocy.
Wybór pomiędzy IGBT a MOSFET zależy od konkretnych wymagań aplikacji. Tranzystory IGBT są generalnie preferowane w zastosowaniach wymagających przełączania przy wysokim prądzie i wysokim napięciu, takich jak napędy silników, zasilacze i falowniki. Skutecznie kontrolują duże prądy i są w stanie skutecznie radzić sobie z wysokimi poziomami napięcia. Z drugiej strony tranzystory MOSFET są zwykle używane w zastosowaniach, w których kluczowa jest duża prędkość przełączania, niska rezystancja w stanie włączenia (Rds(on)) i mała moc napędu bramki, na przykład w obwodach przełączających o małej i średniej mocy oraz w zastosowaniach cyfrowych.
W wielu przypadkach tranzystory IGBT i MOSFET nie są bezpośrednio zamienne ze względu na różnice w ich charakterystyce elektrycznej i parametrach operacyjnych. Chociaż oba tranzystory pełnią podobne funkcje w energoelektronice, ich specyficzne wartości znamionowe napięcia i prądu, prędkości przełączania i charakterystyki termiczne znacznie się różnią. Zastąpienie jednego drugim bez dokładnego rozważenia tych czynników może prowadzić do nieprawidłowego działania lub awarii obwodu.
Aby określić, czy komponent jest IGBT czy MOSFET, możesz zapoznać się z numerem części i arkuszem danych dostarczonym przez producenta. Numer części zazwyczaj zawiera typ urządzenia (IGBT lub MOSFET) wraz z konkretnymi danymi znamionowymi i specyfikacjami. Ponadto fizyczne opakowanie i konfiguracja pinów urządzenia mogą dostarczyć wskazówek na temat jego typu, chociaż samo to nie zawsze może być ostateczne.
Tranzystory IGBT są wykorzystywane w różnorodnych zastosowaniach dużej mocy, gdzie wymagane jest wydajne przełączanie i sterowanie dużymi prądami i napięciami. Typowe zastosowania obejmują napędy silnikowe (do pojazdów elektrycznych i maszyn przemysłowych), systemy energii odnawialnej (falowniki do energii słonecznej i wiatrowej), zasilacze bezprzerwowe (UPS) i zastosowania ogrzewania indukcyjnego. Ich zdolność do radzenia sobie z wysokimi poziomami mocy przy niskich stratach przewodzenia sprawia, że tranzystory IGBT nadają się do sterowania i przetwarzania energii elektrycznej w różnorodnych zastosowaniach przemysłowych i motoryzacyjnych.
