[信息发布] 器件类型之间的差异:IGBT、MOSFET 和 JFET

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 楼主| classroom 发表于 2025-7-10 22:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
      晶体管的类型是下一个关键因素。大多数情况下,导通损耗是需要面临的最大设计挑战。为了满足系统的热要求,应最大限度地减少导通损耗。一些系统采用液体冷却,而其他系统可能使用强制风冷或依靠自然对流。除了大限度地减少导通损耗之外,还必须将压降保持在最低水平,以便最大限度地提高所有工作点(包括轻载条件)的效率。这对于电池供电系统尤为重要。许多系统(包括直流系统)中还有一个重要因素,即电流都是双向的。通常需要兼具低导通损耗、低压降和反向导通能力的晶体管。可以考虑的晶体管通常包括 IGBT、MOSFET 和 JFET。
     尽管 IGBT 在峰值负载电流下的导通损耗与 MOSFET 相当,但一旦负载电流减小,基于IGBT 的解决方案就会变得效率低下。这是因为压降由两部分组成:一部分压降接近恒定,与集电极电流无关;另一部分压降与集电极电流成正比。使用 MOSFET 时,压降与源电流成正比。它没有 IGBT 的开销,这使得所有工作点(包括轻载条件)都能实现高效率。MOSFET 允许第一象限和第三象限的通道导通,这意味着电流可以正向和反向流过器件。MOSFET 在第三象限工作有一个额外的好处,即其导通电阻通常比在第一象限略低。而 IGBT 仅在第一象限导通电流,并且需要通过反并联二极管来实现反向电流导通。JFET 是一种旧技术,但目前正在复兴,它既可以正向导通也可以反向导通,并且与 MOSFET 一样,其压降与漏极电流成正比。JFET 与 MOSFET 的不同之处在于它是一种耗尽型器件。也就是说,JFET 属于常开器件,需要通过栅极偏置来抑制电流的流动。这给设计人员在考虑系统故障条件时带来了挑战。作为一种变通方法,可以使用包括串联低电压硅 MOSFET 的共源共栅配置来实现常闭器件。串联硅器件的加入增加了复杂度,进而削弱了JFET 在高电流应用中的一些优势。SiC MOSFET 属于常闭器件,兼具许多系统中所需的低电阻和可控性。
xinpian101 发表于 2025-7-16 10:06 | 显示全部楼层
JFET,这个没用过。主要是用MOSFET
神明祷告 发表于 2025-8-29 12:04 | 显示全部楼层
IGBT 是电压控双极型,大功率高频;MOSFET 电压控单极,高频小功率;JFET 电压控单极,低频小功率,结构简单。
野玫瑰 发表于 2025-9-16 16:08 | 显示全部楼层
IGBT 是绝缘栅双极型晶体管,结合 MOSFET 的驱动简便和 BJT 的大电流能力,用于高压大功率;MOSFET 是金属 - 氧化物半导体场效应管,电压驱动,开关快,适合中低压高频;JFET 是结型场效应管,电压控制电流,输入阻抗高但增益较低,用于小信号放大。三者结构和应用场景差异显著。
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