IGBT与MOSFET及BJT的区别

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IGBT是什么？电动机可变速驱动装置和电子计算机的备用电源装置等电力变换器，随着双极型功率晶体管模块和功率MOSFET 的出现，已经起了很大的变化。这些使用交换元件的各种电力变换器也随着近年来节能、设备小型化轻量化等要求的提高而急速地发展起来。但是，电力变换器方面的需求，并没有通过双极型功率晶体管模块和功率MOSFET 得到完全的满足。双极型功率晶体管模块虽然可以得到高耐压、大容量的元件，但是却有交换速度不够快的缺陷。而功率MOSFET 虽然交换速度足够快了，但是存在着不能得到高耐压、大容量元件等的缺陷。什么是IGBT? IGBT（JEDEC 登录名称，绝缘栅双极晶体管）正是作为顺应这种要求而开发的，它作为一种既有功率MOSFET 的高速交换功能又有双极型晶体管的高电压、大电流处理能力的新型元件，今后将有更大的发展潜力。
IGBT相对于MOSFET及BJT的优点：

   

• 因为IGBT具有电导调制能力，相对于功率MOSFET和双极晶体管具有较强的正向电流传导密度和低通态压降。因此可实现更小的芯片尺寸，并降低成本。   
  
• 由于输入是MOS栅结构，需要的驱动功率低，驱动电路简单。相对于电流控制元件（Thyristor, BJT），控制更简单，适合于高电压大电流的应用。   
  
• 较宽安全工作区：在输出特性方面，相对于双极晶体管，IGBT具有优异的电流传导能力。还具有优良的正向和反向电压阻断能力。
  

IGBT相对于MOSFET及BJT的缺点：

   

• 相对于MOSFET开关速度慢（小于100KHz），但优于BJT。由于少数载流子的原因，集电极会形成拖尾电流，导致较慢的关断速度。   
  
• IGBT内部形成了PNPN晶闸管的结构，可能会导致擎住效应。
  

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MOSFET开关速度极快，耐冲击性好，故障率低。电导率负温度系数，扩展性好。大功率应用时，成本不敏感，低压大电流是MOSFET的强项。
IGBT耐压比MOSFET容易做高，不易被二次击穿而失效，易于高压应用领域。
高压BJT需要使用低压大电流的电流源驱动，一般使用变压器驱动。如果驱动不当或电压应力过大时容易发生二次击穿失效。适合中功率（50-1000W），对成本敏感的市场。
IGBT稳定性比MOSFET稍差，但仍强于BJT，除了MOSFT的失效模式外，还有二次击穿的失效模式。

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