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MOS管，即MOSFET（金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管），因其柵極被絕緣層隔離，又被稱為絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。它主要分為N溝耗盡型和增強(qiáng)型、P溝耗盡型和增強(qiáng)型這四大類別。

部分MOSFET內(nèi)部存在一個(gè)體二極管，也被稱為寄生二極管或續(xù)流二極管。關(guān)于寄生二極管的作用，有兩種常用解釋：其一，在VDD出現(xiàn)過(guò)壓狀況時(shí)，該二極管能夠率先反向擊穿，將大電流直接導(dǎo)向地面，從而避免過(guò)壓對(duì)MOS管造成破壞；其二，它可以防止MOS管的源極和漏極反接時(shí)燒毀MOS管，同時(shí)在電路中存在反向感生電壓時(shí)，為這些電壓提供通路，防止反向感生電壓擊穿MOS管。

MOSFET憑借高輸入阻抗、快速開(kāi)關(guān)速度、良好的熱穩(wěn)定性以及電壓控制電流等特性，在電子電路中廣泛應(yīng)用，尤其適用于高頻電源領(lǐng)域，如開(kāi)關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備、高頻逆變焊機(jī)以及通信電源等場(chǎng)景，其工作頻率可達(dá)到幾百kHz甚至上MHz。

IGBT是什么？

IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種由晶體三極管和MOS管構(gòu)成的復(fù)合型半導(dǎo)體器件。在電路符號(hào)方面，目前尚未統(tǒng)一，通常在繪制原理圖時(shí)會(huì)借鑒三極管或MOS管的符號(hào)，此時(shí)需依據(jù)原理圖上標(biāo)注的型號(hào)來(lái)判斷是IGBT還是MOS管。

此外，需要注意的是，除非官方資料特別說(shuō)明，否則IGBT內(nèi)部一般存在體二極管。與MOSFET不同，IGBT內(nèi)部的體二極管并非寄生，而是特意設(shè)置用于保護(hù)IGBT脆弱的反向耐壓性能，也被稱為FWD（續(xù)流二極管）。若要判斷IGBT內(nèi)部是否配備體二極管，可用萬(wàn)用表測(cè)量IGBT的C極和E極，若測(cè)得電阻值為無(wú)窮大，則表明該IGBT沒(méi)有體二極管。

作為一種新型電子半導(dǎo)體器件，IGBT具備高輸入阻抗、低電壓控制功耗、簡(jiǎn)單控制電路、耐高壓以及大電流承受能力等特性。在結(jié)構(gòu)層面，IGBT是通過(guò)在MOSFET的漏極上增加特定層而形成的，其實(shí)質(zhì)上是MOSFET與晶體管三極管的組合。盡管MOSFET存在導(dǎo)通電阻較高的缺點(diǎn)，但I(xiàn)GBT克服了這一問(wèn)題，在高壓環(huán)境下仍能維持較低的導(dǎo)通電阻。不過(guò)，與相似功率容量的MOSFET相比，IGBT的速度可能稍遜一籌，原因在于IGBT存在關(guān)斷拖尾時(shí)間，這會(huì)導(dǎo)致死區(qū)時(shí)間延長(zhǎng)，進(jìn)而影響開(kāi)關(guān)頻率。

MOS管與IGBT的多維度對(duì)比

結(jié)構(gòu)差異：MOS管是一種場(chǎng)效應(yīng)管，主要由柵極、漏極和源極構(gòu)成，其中柵極和漏極之間是一個(gè)P型或N型溝道。IGBT則由一個(gè)N型溝道和一個(gè)PNP結(jié)構(gòu)組成，具備門極、集電極和發(fā)射極，集電極和發(fā)射極之間是一個(gè)N型溝道。

工作原理不同：MOS管通過(guò)柵極電壓控制通道電阻，進(jìn)而調(diào)控漏極電流；而IGBT的控制極（門極）主要控制N型溝道的導(dǎo)電性質(zhì)，從而調(diào)節(jié)集電極和發(fā)射極之間的導(dǎo)通電阻，以控制集電極電流。

導(dǎo)通電阻對(duì)比：IGBT的導(dǎo)通電阻通常小于MOS管，因此在高壓、大電流應(yīng)用場(chǎng)景中更為常見(jiàn)。同時(shí)，在導(dǎo)通電阻較小的情況下，IGBT依然能夠保持較高的開(kāi)關(guān)速度，在高頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用中也占據(jù)重要地位。

驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜度差異：鑒于IGBT的電壓和電流極值較大，為了確保其可靠性和穩(wěn)定性，需要相對(duì)復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路。相比之下，MOS管的驅(qū)動(dòng)電路則較為簡(jiǎn)單。

成本考量：通常情況下，MOS管的成本低于IGBT，這主要?dú)w因于MOS管的制造工藝更為成熟，而IGBT的制造工藝和材料成本相對(duì)較高。

應(yīng)用場(chǎng)景的精準(zhǔn)適配

MOSFET在高頻領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，其能夠適應(yīng)的工作頻率范圍較廣，從幾百kHz到上MHz不等。然而，其導(dǎo)通電阻較大，在高壓大電流場(chǎng)合下功耗相對(duì)較高。而IGBT在低頻以及較大功率場(chǎng)合下表現(xiàn)出色，具備較小的導(dǎo)通電阻和高耐壓特性。基于這些特性差異，MOSFET主要應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱、高頻逆變焊機(jī)、通信電源等高頻電源領(lǐng)域；IGBT則在焊機(jī)、逆變器、變頻器、電鍍電解電源、超音頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域大放異彩，為不同功率和頻率需求的電路系統(tǒng)提供關(guān)鍵支持。