FET vs IGBT

[rolex42]

Om man behöver en relativt långsam switch-funktion.
Är det så att IGBT jämfört med FET har de fördelar som bla beskrivs i nedan länkar?

FETs_IGBT-AN
IRF COOLiR

Exvis är Rdson lägre för högre strömmar

IGBT_FET.png

[LaRdA]

Vilken ström , frekvens och spänning är det du ska köra med?

[psynoise]

Finns inget rakt svar skulle jag säga. Det är mängder med parametrar som kan spela roll. Börja med det du själv tycker är enklast. Får du problem får du väl byta och i värsta fall även ändra drivkretsen.

[rolex42]

Vilken ström , frekvens och spänning är det du ska köra med?

Ett exempel är 12/24 VDC batterier laddade med solpaneler &/eller vindsnurra.
Lågspänningsskydd på batteri som bör klara inverter gör att strömstyrkan kan bli runt 50A.
Frekvenser i detta exemplet är väl PWM som man väljer för laddningen. 100Hz el mindre kanske.

[bearing]

IGBT har fördelar vid höga spänningar, typ 300V och mer. Under 100V är MOSFET utan tvekan bättre, tack vare låg Rds_on.

Lägg en till horisontell linje vid 0,04 ohm, så ser du att en 100V MOSFET är bättre över hela området. Vid dina spänningar finns det nog MOSFET med lägre än 0,020 ohm.

Moderna MPPT solcellsregulatorer brukar ha inbyggt lågspänningsskydd, med mera. Du har inte fundera på en sån?

[rolex42]

OK om jag jag bygger mig ett 2MW vindkraftverk ska jag fundera på IGBT :-]

Jag har provat några billiga Kina-regulatorer som fungerar rätt OK, men det finns lite olika anledningar till att jag vill bygga själv.

[prototypen]

Det där diagrammet är nästan som fan läser Bibeln.
IGBT är ju en transistor och har ett spänningsfall C-E och då ser det ut som att resistansen minskar med ökande ström.

IGBT har sina fördelar vid höga spänningar men man får titta på allt även switchförlusterna.

Protte

[rikkitikkitavi]

IGBTn togs fram som ett billigare alternativ till mosfett för switchning vid högre spänningar.

[Icecap]

Jag känner mig rimlig säker på att IGBT resistansen sjunker med ökande ström - men då den dynamiska resistans. En IGBT har "alltid" runt 1V mellan emitter och kollektor.

IGBT är skapat för att MOSFET har några nackdelar vid höga spänningar men under de spänningar vinner MOSFET varenda gång så att säga.

Och kurvan är hämtat från ett reklammaterial där en IGBT-tillverkare ska visa hur bra IGBT är gentemot MOSFET. Att värdera detta kallas källkritik.

[rikkitikkitavi]

Beroende på typ av IGBT har de positiv eller negativ temperaturkoefficient på Vce .
Är den positiv är det som för mosfetts, spänningsfallet ökar med temperaturen och konstant ström.
Bra för parallellkoppling då det ger en självbegränsande effekt.
Vce är svagt beroende av Ic och tempeatur (Vce inkluderar själva spänningsfallet över chipet OCH ev. I^2R förluster i bondtrådar)

Vce beror på vilken typ, snabbare IGBTer har ofta lite högre Vce (men lägre switchförluster) och så finns det IGBTer som är optimerade
för så låg konduktionsförlust (Vce*Ic) som möjligt tex för lågfrekvensswitchning.

Fördelen med IGBter som drev fram utvecklingen är alltså att de kostar mindre att tillverka för en given strömkapacitet
när det gäller högre spänningar än mosfettar, typiskt 500V eller mer och stora strömmar som säg 20-30A.
Nackdelen är att de inte är lika snabba även om det finns snabba IGBTer idag som suddar ut skillnaderna.

Det går inte att säga att den ena eller andra är bäst, det beror på kraven i applikationen.