Para tensões mais baixas, um MOSFET de potência é claramente o dispositivo a ser utilizado, tendo em vista sua maior eficiência, maior velocidade de comutação e menor preço.
Onde deve ser traçada a linha, acima da qual os IGBTs assumem a solução preferida? Quais são os critérios de decisão relevantes?
Respostas:
Os principais critérios na escolha de IGBT ou MOSFET são: classificação de tensão, perda de energia (eficiência de todo o sistema) e, é claro, o custo de todo o sistema. A escolha de um sobre o outro pode afetar não apenas as perdas nos transistores, mas também o peso e o custo do resfriamento, o tamanho do produto completo e também a confiabilidade. Às vezes, por exemplo, uma restrição de peso pode forçá-lo a usar o MOSFET em vez do IGBT.
Se você olhar para este gráfico, verá diferentes áreas, onde cada tipo de comutador é normalmente usado:
A escolha de um tipo de dispositivo específico depende da aplicação específica e de seus requisitos.
Os MOSFETs dominam em aplicações de alta frequência e baixa corrente porque podem alternar extremamente rápido e agir como resistência quando ligados.
Comutação rápida significa que são usadas quando o dispositivo precisa ser pequeno, pois quando você aumenta a frequência de comutação, pode reduzir o tamanho dos filtros passivos.
As perdas de condução são proporcionais ao quadrado da corrente de drenagem e, portanto, você não pode passar uma corrente enorme através da estrutura.
Eles também têm tensão de interrupção limitada e normalmente são usados até 600V.
Os IGBTs têm maior tensão de ruptura e as perdas de condução são aproximadamente iguais a Vf * Ic, portanto, você pode usá-los em aplicações de alta corrente. Eles têm velocidade de comutação limitada e, portanto, são normalmente usados em aplicações industriais em que a baixa frequência de comutação não é um problema (ruído acústico).
É realmente difícil responder a essa pergunta. Existem alguns trabalhos que os FETs simplesmente não podem realizar, e alguns trabalhos que os IGBTs simplesmente não podem realizar. Se você estiver em um domínio em que as duas soluções são possíveis, analise o custo, incluindo a pegada e o gerenciamento térmico, e escolha a mais barata. Em muitos casos (embora não todos), esse será um FET. Mas em muitos casos, a decisão é tomada por você simplesmente pelo aplicativo.