技術分野の進歩により、多種多様なトランジスタを使用できるようになりました。 私たちが今日使用しているさまざまな家庭用電化製品には、このようなトランジスタが含まれています。 基本的なトランジスタから高度なトランジスタまで、家庭用電化製品にはこれらの優れたコンポーネントが付属しています。 さて、各タイプの翻訳者は互いに異なります。 これらのタイプを簡単に区別するには、さまざまな要素があります。

そのため、適切なトランジスタを選択するのがはるかに簡単になります。 ただし、これらのトランジスタには特典がある一方で欠点もあることを覚えておいてください。 今日のこの投稿では、IGBT と MOSFET トランジスタを比較します。 これにより、ニーズに応じてこれらの特別な型の使用方法を学ぶことができます。 どうぞ！

これらのタイプは両方とも、民生用スイッチング デバイスや電子機器では一般的です。 その理由は、これらのトランジスタを他のトランジスタとは区別する特定の機能と仕様があるためです。 ソーラーインバーターからモータードライバーシステムに至るまで、これらのトランジスタは性能において非常に優れており、望ましい結果も提供します。

次のセクションでは、IGBT と MOSFET トランジスタの理解を深めることができるように、これらのトランジスタについて個別に学習します。

MOSFETとは何ですか?

まず、MOSFET があります。これは低電圧トランジスタであり、BJT などの他のタイプとは大きく異なります。 BJTは現在ほとんどが制御されているため、仕様も異なります。 MOSFET は低電流、高電圧という特長を備えているため、お客様のニーズに合わせて簡単に使用できます。 MOSFETには3つの重要なポイントがあります。

1 つはドレイン、もう 1 つはソース、そして最後の 1 つはゲートです。 MOSFET は、ディプレッションおよびエンハンスメントと呼ばれるさまざまなモードで使用できます。 MOSFET には 2 つの主なカテゴリがあり、1 つは N チャネル、もう 1 つは P チャネルです。 ゲートに存在する電圧は、実際には、異なるタイプの MOSFET 間に微妙な差を生み出します。

空乏モードを使用しているときは、コンダクタンスが最高になることに注意してください。 一方、他のケースでは、ゲートの電圧はゼロになります。 エンハンスメント モードを使用している場合、電圧が高い場合にのみ伝導が起こることは明らかです。 もう 1 つ注意すべき重要な点があります。デフォルトの電圧と比較して正の電圧を増加すると、ソースとゲートに存在する電子が伝導層を形成することになります。

これが伝導層が発達する条件であることを意味します。 ほとんどの場合、この層は P チャネルと酸化物層の間に存在します。 電圧が増加すると、ドレインに向かってより多くの電流が流れます。 これが、電圧を使用して MOSFET の伝導モードをオンにする方法です。

IGBTとは何ですか?

IGBT は MOSFET と BJT を組み合わせたものに他なりません。 IGBT の性質はモノリシックです。 したがって、これは、単一の IGBT でトランジスタの 2 倍の機能と利点を得る方法です。 IGBT は、BJT の優れた電流制御能力と MOSFET の使いやすさを利用しているため、ここで考慮することが重要です。 この理由により、さまざまなユーザーがさまざまな家庭用電化製品を組み込むために IGBT に依存しています。

中電力アプリケーションを目的としている場合は、IGBT を簡単に使用できます。 高出力アプリケーションの場合、望ましい結果を得るには、いくつかのガイドラインを考慮する必要があります。 MOSFET と同様に、IGBT にも 3 つの重要な端子があります。 これらはゲート、コレクタ、エミッタです。 ゲートの目的はトランジスタを制御することであり、導体とエミッタはシームレスな導通を目的としています。 IGBT の全体的なチャネル構造は P-N-P-N であり、他のトランジスタとは区別されます。 バイアスの場合、P ベースは N チャネルを生成します。

これが起こると、N 層の抵抗が大幅に減少し、ポジティブな要素が N 層に向かい、プレーヤーから離れます。 この理由により、高レベルの電流に簡単に対処できます。 IGBT に関するもう 1 つの優れた点は、その導通による電力損失が少ないことです。

違い: IGBT と MOSFET

1. 基本: IGBT と MOSFET

IGBT と MOSFET の大きな違いの 1 つは、その基本にあります。 これらのトランジスタは両方とも電圧によって制御され、スイッチモード電源の点で同様の用途があることに疑いの余地はありません。 ただし、大電流アプリケーションについて話すときには、IGBT が重要であることを知っておく必要があります。

一方、MOSFET は制御の面でより高い実現可能性を提供するためのものです。 IGBT は BJT と MOSFET の利点を提供できますが、MOSFET だけでは IGBT のような利点を提供することはできません。 電圧決定には MOSFET を使用できますが、IGBT ではこれを行うことはできません。

2. 動作原理: IGBT と IGBT の比較 MOSFET

IGBT と MOSFET を区別するもう 1 つの点は、その動作現象です。 IGBT に関しては、トランジスタのバイポーラ側を簡単に変更して制御できます。

ただし、MOSFET は FET として最適に機能し、その動作を IGBT と区別するためにシリコン酸化の要素も存在します。 MOSFET は、ゲート電圧が変化し続け、シリコンの薄い層がプロセス中のこの変化を保護するため、自然に動作する可能性が高くなります。 さらに、MOSFET には 2 つの機能モードがありますが、IGBT にはありません。

3. 入力インピーダンス: IGBT 対 MOSFET

場合によっては、入力インピーダンスを通じて IGBT と MOSFET を理解することもできます。 IGBT について話すとき、MOSFET と比較してより大きな入力インピーダンスが期待できます。 したがって、大電流アプリケーションに使用する場合は、IGBT を選択する方が良い選択肢になります。 MOSFET の問題は、ゲート電圧に問題があり、この理由により、電流重視のアプリケーションでは信頼性が低いことです。

ただし、シリコン層が漏れ電流や電圧ブロックの発生をあらゆる点で防ぐため、漏れ電流や電圧ブロックの観点から保護を検討する場合には MOSFET が役立ちます。

4. 耐損傷性: IGBT vs. MOSFET

両方のトランジスタは、耐損傷性の点でも異なります。 MOSFET は、電荷の変化や入力インピーダンスの増加に容易に耐えることができます。 この理由により、MOSFET を耐損傷性のために使用することはできず、静電容量が非常に低いため、損傷を防ぐのが少し難しくなります。

これ以外にも、MOSFET と BJT の二重の利点により、IGBT がより有益であることが証明される場合があります。 したがって、電圧変化がどれほど激しいものであっても、IGBT は見事にそれに対処できます。

5. アプリケーション: IGBT と MOSFET の比較

IGBT と MOSFET のもう 1 つの大きな違いは、そのアプリケーションです。 MOSFET アプリケーションに IGBT を使用できないことは明らかです。 MOSFET は、信号の変更やさまざまな電子機器の増幅に対して信頼性が高くなります。

これらは主に、高ノイズのデバイスに役立ちます。 MOSFET は、機能にまったく害を及ぼさないため、さまざまな種類のアナログ回路やデジタル回路で使用できます。

IGBT は電流を制御する可能性が高いため、MOSFET とは異なる用途があります。 したがって、誘導、加熱機構、モーター制御などのアプリケーションはすべて IGBT で可能です。

6. スイッチング電源: IGBT 対 MOSFET

両方のスイッチング電力も異なります。 この用語は、トランジスタがオンとオフの状態を切り替えるのに必要な電力を意味します。 場合によっては、スイッチング消費電力と呼ぶこともあります。

MOSFET は、IGBT と比較してスイッチング電力の点で優れています。 したがって、より高いスイッチング電力を得るためにトランジスタを使用したい場合は、MOSFET を使用すると失望を避けることができます。

7. 電圧と電流: IGBT 対 MOSFET

電圧と電流の点では、これらのトランジスタは両方とも異なります。 ただし、IGBT は電流容量と電圧容量の信頼性が高く、同様のアプリケーションに簡単に使用できます。 MOSFET は IGBT のように過渡電圧に対処できないため、この目的には信頼できません。

8. 構造と設計: IGBT と IGBT の比較 MOSFET

これら 2 つのトランジスタを簡単に区別するには、その設計と構造を見てください。 しかし、ここで問題となるのは、デザインが同じであるということです。 一目でそれらを識別するのは困難です。

ただし、専門家であれば、それほど難しいことではありません。 IGBT には、n 基板の下にさらに多くの P 層が存在します。 MOSFET はこのような構造を持たないため、高周波で使用する場合、MOSFET は素早いスイッチングを容易に処理できます。

IGBT には PN 接合がありますが、構造内に隠されたままです。 MOSFET の場合、PN 接合はまったくありません。 この違いから、IGBT と MOSFET を区別する方法を簡単に学ぶことができ、ニーズや将来のプロジェクトに応じて IGBT を使用することが容易になります。

1. IGBT は中出力から高出力のアプリケーションに使用できます。 これは、これらのトランジスタが特定の用途向けに大電流と高電圧を容易に流すことができるためです。
2. IGBT は、高電圧スパイクや前例のない電圧変化などのストレスのかかる不利な条件下でも容易に動作します。
3. IGBT のゲート絶縁は他のトランジスタに比べてはるかに高いため、ユーザーはさまざまなプロジェクトで IGBT を信頼することが非常に容易になります。

IGBTの欠点

1. IGBT は、組み込むことで本来の性能が変化する可能性があるため、高周波デバイスに関しては良い選択肢ではありません。
2. IGBT のスイッチング速度は非常に遅いため、デバイスの機能が複雑になる可能性があります。 したがって、この場合でも、別の代替手段を探すことができます。

MOSFETの利点

1. IGBT とは異なり、MOSFET は複雑な問題に簡単に対処し、高周波アプリケーションのパフォーマンスを維持できます。
2. MOSFET のスイッチング速度も、他のタイプに比べて信じられないほど高速です。
3. ノイズ信号の制御と低減に適しており、そのため、このような用途に使用すると、望ましい結果が得られます。
4. サイズがコンパクトなので、複雑なアプリケーションでの使用が非常に簡単です。
5. MOSFET は全体的に安価であるため、ほぼすべてのメーカーがプロジェクトで MOSFET を簡単に利用できます。

MOSFETの欠点

1. より多くの電圧、電力、電流を与えると崩壊する可能性があります。
2. 高電圧昇圧とは異なり、性能を大きく変えることができます。
3. MOSFET の順方向電圧降下は IGBT に比べてはるかに高いため、さまざまなアプリケーションで使用するには適していません。