Qual é a diferença entre dirigir um portão MOSFET e um portão IGBT?


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Posso usar um driver de porta IGBT adequado para dirigir o MOSFET e vice-versa? Quais parâmetros (limites, platô e taxas de tensão de ativação, capacitância de porta etc.) devem ser os mesmos para essa compatibilidade? Quais são as diferenças essenciais entre dirigir esses dois tipos diferentes de portões?

Respostas:


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As vezes...

Assumindo que o ponto de interesse é MOSFETS de potência e não MOSFETS de sinal pequeno e silício (em oposição a SiC, GaN)

A primeira característica a verificar é a tensão de saída. Para dispositivos de energia, eles devem ser de 0V a 12-15V (acpl-312T) para atender aos limites de gate em torno de 4V (além de poderem dirigir para -15V se a ativação do moleiro for uma preocupação). Como tal, um driver MOSFET dirigindo um IGBT e igualmente um driver IGBT dirigindo um MOSFET deve estar bem.

A próxima característica é a corrente de pico. Os IGBTs terão capacitância de porta significativamente maior e, como tal, exigirão correntes de pico mais altas para garantir que o dispositivo sature o mais rápido possível. O inverso disso é que o MOSFET pode ser alternado mais rapidamente e, como tal, a demanda atual de rms para acionar um MOSFET pode ser maior.

Correntes mais altas ou freqüências de comutação mais altas afetam a capacidade de alimentação do driver.

insira a descrição da imagem aqui


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S25

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driver de portão IGBT adequado

E a chave da sua pergunta é "adequada".

A resposta curta é sim, você pode.

O IGBT combina um FET de porta isolada para a entrada de controle e um transistor de potência bipolar como um comutador em um único dispositivo (wikipedia).

Sua pergunta já contém as considerações apropriadas, "limiar, platô e ativar as classificações de tensão, capacitância da porta, etc."

Esteja ciente de que alguns drivers IGBT também incluem uma tensão de desligamento negativa (para uma comutação mais rápida)

A seguir, Tomado do International Rectifier

Inerentemente, nem o MOSFET nem o IGBT exigem viés negativo no gate. Definir a tensão da porta como zero no desligamento garante uma operação adequada e praticamente fornece uma polarização negativa em relação à tensão limite do dispositivo. A polarização negativa da porta não afeta significativamente a velocidade de comutação, em oposição ao transistor bipolar. No entanto, há circunstâncias em que uma unidade de porta negativa é necessária:

  • O fabricante do semicondutor especifica o viés negativo da porta para o dispositivo
  • Quando a tensão do portão não puder ser mantida em segurança abaixo da tensão limite devido ao ruído gerado no circuito. Embora seja feita referência aos IGBTs, as informações contidas são igualmente aplicáveis ​​aos MOSFETs de energia.
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