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場效應晶體管和雙極性晶體管的關系與區別

2022年09月26日 14:19:07      來源:湘潭方正電氣成套設備有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:26

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  兩者都是功率開關管,場效應管主要用于消費類的電源供應器,部分低功率的工業產品也有採用,而IGBT則主要用于工業用途,比如IGBT高頻整流器。因為一般普及的場效應管只可應用于DC650V左右的電壓,而超過這個電壓的MOSFET,會有比較大的損耗。故此只適合單相輸入(AC220~230V)的電器裝置,其輸出功率一般不會超過3KW。


  因為消費市場有大量需求,所以MOSFET的價格是非常有競爭力。IGBT可應用的電壓在DC1200V以上,它適合三相輸入(AC380V)的電器裝置,而因為三相的應用,輸入電源的電流亦容易達致平衡。


  所以大功率的高頻整流器都是采用IGBT元件,但因為主要用于工業用途,數量不及消費類的產品,所以價格都比較貴。


  在技術方面,MOSFET的運作頻率可高達500K Hz以上,而IGBT一般都不會超過40K Hz。故此,由IGBT組成的高頻整流器的體積都是大的;在結構上,內部的零件也比較多。


  在損耗方面,MOSFET大部分都是它在導通狀態下的內阻所構成,而新一代開發的MOSFET內阻都非常低,損耗比較小。IGBT的主體是個晶體管,它的損耗主要來自Vce的電壓降(一般在1.7V之間),故此與MOSFET比較,IGBT損耗會比較大;但它的應用電壓高,也是它的優點。


  過去幾年,已開始有廠家生產以碳化硅(Silicon Carbide)為材料的場效應管,在日本已開始應用。它除了有保持低損耗和高頻的優點外,還可以工作在超過DC1200V電壓的地方。所以,從節能要求來看,在將來的高頻整流器市場,碳化硅場效應管很可能會代替IGBT元件。但目前,碳化硅場效應管的價格還是非常高,與現有的場效應管比較,大概在8倍以上。


  結論


  (1)在選擇開關式電鍍高頻整流器時,應選有功率因素修正設置的器材。市場上有有源功率因素修正器(A c t i v e Power Factor Correction-PFC)的

整流器,功率因素一般在0.98或以上。


  (2)一臺高頻整流器如能集合上述改善損耗的設計,它的整體效率能夠增加5%-10%。


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