电子电路中的MOS管与IGBT管：深入理解与选择
在电子电路中，MOS管和IGBT管是常见的开关元件。尽管它们在外形及特性参数上具有相似性，但在实际应用中，为何某些电路选择使用MOS管，而其他电路则选择IGBT管呢？接下来，我们将详细探讨这两种器件的差异。
MOS管简介
MOS管，即MOSFET（金属-氧化物半导体场效应晶体管），是一种场效应管。其栅极被绝缘层隔离，因此也被称为绝缘栅场效应管。MOSFET主要分为N沟耗尽型、增强型以及P沟耗尽型和增强型四大类。
部分MOSFET内部含有体二极管，该二极管的作用在于防止过压对MOS管造成。当VDD过压时，二极管会反向击穿，将大电流引导至地，从而保护MOS管免受损坏。
MOSFET具有高输入阻抗、快速开关速度、良好的热稳定性以及电压控制电流等特性，使其在电路中可充当放大器、电子开关等角色。
IGBT概述
IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。作为一种新型电子半导体器件，IGBT具有高输入阻抗、低电压控制功耗、简单的控制电路、高耐压和大承受电流等特性，因此在各种电子电路中得到广泛应用。
IGBT内部的体二极管是为了保护其脆弱的反向耐压而设置的。判断IGBT内部是否有体二极管可以通过万用表进行测量。
IGBT特别适合用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路以及牵引传动等领域。
MOS管与IGBT的结构特点及选择
MOS管和IGBT的内部结构如图所示。IGBT是通过在MOSFET的漏极上追加层构建而成的。
在高压大电流场合下，尽管MOSFET导通电阻较大，但其具有优越的高频特性，可以工作在几百kHz甚至上MHz的频率。而IGBT则在低频及较大功率场合表现卓越，其导通电阻小且耐压高。
根据电路的电压、电流和切换功率等因素，工程师常需要在MOS管和IGBT之间进行选择。MOSFET更适用于开关电源、镇流器、高频感应加热等高频电源领域；而IGBT则更多地应用于焊机、逆变器、变频器等低频大功率场合。
选择MOS管还是IGBT取决于具体的应用需求和电路条件。正确理解和应用这两种器件的特性，将有助于提高电路的性能和可靠性。