Para voltajes de ruptura más bajos, un MOSFET de potencia es claramente el dispositivo a seguir, en vista de su mayor eficiencia, mayor velocidad de conmutación y menor precio.
¿Dónde debe trazarse la línea, de la cual los IGBT se hacen cargo como la solución preferible? ¿Cuáles son los criterios de decisión relevantes?
Respuestas:
Los criterios principales para elegir IGBT o MOSFET son la clasificación de voltaje, las pérdidas de energía (eficiencia de todo el sistema) y, por supuesto, el costo de todo el sistema. Elegir uno sobre otro puede afectar no solo las pérdidas en los transistores, sino también el peso y el costo del enfriamiento, el tamaño del producto completo y la confiabilidad, por lo que a veces, por ejemplo, una restricción de peso puede obligarlo a usar MOSFET en lugar de IGBT.
Si observa este gráfico, verá diferentes áreas, donde cada tipo de interruptor se usa típicamente:
La elección de un tipo de dispositivo en particular depende de la aplicación específica y sus requisitos.
Los MOSFET dominan en aplicaciones de alta frecuencia y baja corriente porque pueden cambiar extremadamente rápido y actuar como resistencia cuando están encendidos.
La conmutación rápida significa que se usan cuando el dispositivo tiene que ser pequeño, ya que cuando aumenta la frecuencia de conmutación puede reducir el tamaño de los filtros pasivos.
Las pérdidas de conducción son proporcionales al cuadrado de la corriente de drenaje y, por lo tanto, no puede pasar una gran corriente a través de la estructura.
También tienen un voltaje de ruptura limitado y generalmente se usan hasta 600V.
Los IGBT tienen un mayor voltaje de ruptura y las pérdidas de conducción son aproximadamente iguales a Vf * Ic, por lo tanto, puede usarlos en aplicaciones de alta corriente. Tienen una velocidad de conmutación limitada, por lo tanto, generalmente se usan en aplicaciones industriales donde la baja frecuencia de conmutación no es un problema (ruido acústico).
Es realmente difícil responder a esta pregunta. Hay algunos trabajos que los FET simplemente no pueden hacer, y algunos trabajos que los IGBT simplemente no pueden hacer. Si se encuentra en un dominio donde ambas son posibles soluciones, observe el costo, incluida la huella y la gestión térmica, y elija la más barata. En muchos casos (aunque no en todos), esto será un FET. Pero en muchos casos, la decisión la toma usted simplemente por la aplicación.