IGBT,MOSFET以及三極管的區別

mos管、igbt、三極管比較，mos開關速度最快，三極管最慢，而igbt內部是靠mos管先開通驅動三極管開通（這個原理決定了它的開關速度比mos慢，比三極管快,和幾代技術無關）。mos管的最大劣勢是隨著耐壓升高，內阻迅速增大（不是線性增大），所以高壓下內阻很大，不能做大功率應用。隨著技術發展,無論mos管還是igbt管，它們的各種參數仍在優化。目前igbt技術主要是歐美和日本壟斷，國內最近2年也幾個公司研究工藝，但目前都不算成熟，所以igbt基本都是進口。igbt的制造成本比mos高很多，主要是多了薄片背面離子注入，薄片低溫退火（最好用激光退火），而這兩個都需要專門針對薄片工藝的昂貴的機臺（wafer一般厚度150um-300um之間）。

在低壓下 igbt相對mos管在電性能和價格上都沒有優勢，所以基本上看不到低壓igbt，并不是低壓的造不出來，而是毫無性價比。在600v以上，igbt的優勢才明顯，電壓越高，igbt越有優勢，電壓越低，mos管越有優勢。導通壓降，一般低壓mos管使用都控制在0.5v以下（基本不會超過1v的）。比如ir4110，內阻4毫歐姆，給它100a的導通電流，導通壓降是0.4v左右。

mos開關速度快，意味著開關損耗小（開關發熱小），同樣電流導通壓降低，意味著導通損耗小（還是發熱小）。

上面說的是低壓狀況。高壓情況就差很多了。

開關速度無論高壓低壓都是mos最快。 但高壓下mos的導通壓降很大，或者說mos管內阻隨耐壓升高迅速升高，比如600v 耐壓的coolmos，導通電阻都是幾百毫歐姆或幾歐姆，這樣它的耐流也很小（通過大電流就會燒掉），一般耐流幾安或者幾十安培。而igbt在高耐壓壓下，導通壓降幾乎沒明顯增大（原因還是主要導通電流是通過三極管），所以高壓下igbt優勢明顯，既有高開關速度（盡管比mos管慢，但是開關比三極管快很多），又有三極管的大電流特性。

目前市場上新生代的EUV-X器件的IGBT飽和(導通）壓降也能做到1.2V以下了。比先代IGBT的2.7~3.2V下降不少了， 幾乎與VMOS 相差無幾了。而IGBT的優點——開關速度高（納秒級），通態壓降低，開關損耗小（功率損耗是第一代的五分之一），耐脈沖電流沖擊力強，且耐壓高，驅動功率小等優點更加突出。已集雙極型晶體管（GTR）和單極型MOSFET優點于一身。  未來的低成本，低壓型（耐壓200~300v）的IGBT電動車驅動模塊，排除價格因素，普遍應用IGBT模塊也應是遲早的事。

在需要耐壓超過150V的使用條件下，MOS管已經沒有任何優勢！以典型的IRFS4115為例：VDS-150V，ID-105A（Tj=25攝氏度,這個唬人指標其實毫無實際使用價值），RDS-11.8 m 歐姆;與之相對應的 即使是第四代的IGBT型SKW30N60對比；都以150V,20A的電流，連續工況下運行，前者開關損耗6mJ/pulse,而后者只有1.15mJ/pulse，不到五分之一的開關損耗！就這點，能為用戶省去多少煩惱？要是都用極限工作條件，二者功率負荷相差更懸殊！其實，很多時候，我們的影像中，還停留在多年前的IGBT的概念中。。。更不必比較現在的六，七代及以后的IGBT技術指標了！正因為如此，有大功率需求的諸如冶金，鋼鐵，高速鐵路，船舶等領域已廣泛應用IGBT 元器件，很少采用MOSFET來作為功率元器件。

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