碳化硅MOSFET相对于IGBT的优势

IGBT（绝缘栅双极晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）用于许多不同类型的电源应用，包括可再生能源、航空航天、汽车和运输、测试和测量以及电信。在设计阶段，这些广泛使用的功率晶体管通常是可互换的，尽管MOSFET通常适用于较低的电压和功率，而IGBT则很好地适应更高的电压和功率。随着碳化硅的引入，MOSFET比以往任何时候都更有效，与传统硅元件相比具有独特的优势。

硅与碳化硅MOSFET

MOSFET已经存在多年，包括基于硅和碳化硅的设计。通常，MOSFET 用于涉及相对较低的电压和功率要求的设计。然而，当涉及到碳化硅MOSFET时，情况并不总是如此。

碳化硅 MOSFET 的临界击穿强度是硅的 10 倍，碳化硅 MOSFET 可以在更高的温度下工作，提供更高的电流密度，降低开关损耗并支持更高的开关频率。这也意味着碳化硅MOSFET与硅IGBT更相似，在许多设计中，可以取代硅IGBT，同时为整体设计提供额外的优势。

碳化硅MOSFET在其他方面优于硅MOSFET，包括能够处理更高的电压和功率要求，同时仍节省空间。碳化硅的使用使这些MOSFET非常坚固耐用。

硅 IGBT 与碳化硅 MOSFET

IGBT用于需要良好控制的中速开关的场合，并且它们比同类硅MOSFET便宜。此外，IGBT可以处理比传统MOSFET更高的电压，但在使用硅时会产生高开关损耗。这些损耗会产生热量，导致需要昂贵且大型的热管理解决方案，并限制功率转换系统的效率。

事实上，仅使用硅IGBT时所需的热管理组件就会显著增加系统的尺寸和重量，这对于涉及电动汽车或航空航天应用的设计来说可能是一个严重的问题。然而，对于较低的开关速度，IGBT具有良好的效率和节能性，这就是为什么多年来它们比同类MOSFET更受欢迎。

碳化硅MOSFET具有出色的导热性，可实现更好的导热性和更低的开关损耗。单独降低开关损耗（即使在高电压下）就意味着产生的热量要少得多，从而降低了使用碳化硅MOSFET而不是硅IGBT的系统的热管理要求。

反过来，这又降低了总体成本，并且与设计相比更加紧凑，重量更轻。此外，碳化硅MOSFET比硅IGBT更坚固，使其成为IGBT具有挑战性的恶劣环境应用的理想选择，例如电动汽车或太阳能系统的车载充电器。

碳化硅 MOSFET：为您的设计提供更高的效率

总体而言，在决定设计使用哪种类型的元件时，明智的方法是考虑使用碳化硅MOSFET。考虑到碳化硅MOSFET与硅IGBT相比的高开关速度、更低的开关损耗、更高的效率和耐用性，很容易理解为什么越来越多的工程师选择碳化硅功率元件。碳化硅提供更可靠、更可持续的设计，具有更高的整体效率、更小的占地面积和更轻的重量。

审核编辑：郭婷