IGBT和MOSFET驱动对比.doc

IGBT和MOSFET驱动对比.doc嘉兴斯达半导体有限公司
STARPOWER SEMICONDUCTOR LTD.
1 Application Note AN7008
2011—04—26
Mosfet和IGBT驱动对比的简介
编写：陈浩 审阅：Norman Day
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简述：
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一般中低马力的电动汽车电源主要用较低压（低于 72V ）的电池组构成。
由于需求的输出电流较高，因此市场上专用型的 Mosfet模块并不常见，所以
部分设计者可能会存在没有合适的 Mosfet模块使用，而考虑使用功率 IGBT 模块。本文简单的探讨两种模块驱动设计时必须注意的问题供设计者参考。
常见应用条件划分：
选用IGBT或Mosfet作为功率开关本来就是一个设计工程师最常遇到的 问题。如果从系统的电压、电流和切换功率等因数来考虑， IGBT和Mosfet
的应用区域可简单的划分如下： 较合适IGBT应用的条件（硬开关切换）：
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1）切换频率低于25kHz ；
）电流变化较小的负载；
3） 输入电压高于 1000V ；
4） 高温环境；
5 ）较大输出功率的负载。 较合适Mosfet应用的条件（硬开关切换）：
1） 切换频率大于 100kHz ；
2） 输入电压低于 250V ；
）较小输出功率的负载。
根据上述描述，可以用图一来更清楚的看出两者使用的条件。图中的斜线 部分表示IGBT和Mosfet在该区域的应用都存在着各自的优势和不足，所以 该区域两者皆可选用。而“？ ”部分表示目前的工艺尚无法达到的水平。对于 中低马力的电动汽车而言， 其工作频率在20KHZ以下，工作电压在72V以下,
故IGBT和Mosfet都可以选择，所以也是探讨比较多的应用。
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2 Application Note AN7008
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1200
1000
800
600
400
200 0
IGBT
MOSFET
10
1 00
1000
Frequency (kHz)
图1 IGBT和Mosfet常见应用区域图
特性对比:
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# Application Note AN7008
Mosfet和IGBT在结构上的主要差异来自于高压化的要求，因此也形成 了 Mosfet模块与IGBT模块输入特性不同，以下就从结构的角度出发来作一 简要说明。Mosfet、和IGBT的内部结构如图2所示。
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Mosfet基本结构
IGBT基本结构
图2功率MOSFET
与IGBT的构造比较
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