可控硅、GTO是电流触发，其中可控硅触发导通后要等到电流过0时才关断；GTO称之为可关断可控硅，可以在有电流时关断。 MOSFET和IGBT是电压控制器件，类似于场效应管，可通过栅极电压控制其导通和关断，开关速度高于GTO，由于MOSFET的耐压水平不能再继续提高，后推出场效应管与双极型管结合的器件IGBT。 它们共同的作用就是可以用较小的电流（或电压）去控制较大的电流，同时都具有单向导电性，均可作为整流和逆变元件使用， 但相比之下，可控硅的应用范围相对狭窄，但因为这些器件中，可控硅是最廉价的，工艺成熟，可做成高压、大电流，所以在整流、大功率的同步逆变、调功等装置中还是有较大优势。IGBT与GTO、MOSFET器件相比在开关速度、耐压、驱动功率上有更优异的特性，所以被广泛应用在变频器、有源滤波和补偿、逆变等领域。 GTO是可关断晶闸管,GTR是大功充晶体管,MOSFET是场效应晶体管,IGBT是GTR与MOSFET是合成器件.现在一般都用IGBT,因为它是用电压来控制,被控电流大,频率可以做的较高,开关功率小.具体的区别请电力电子方面的书籍,一两句话讲不清楚. 可控硅能承受的功率最大，mosfet是三者中工作频率最高的，理论上可以做到1MHz（1000KHz）,应用范围比较多的频率段应该为几百KHz左右，但只适用于10KW以下的电力电子装置 可控硅SCR（晶闸管） IGBT(隔离栅双极管)，是一种MOS与双极管结合的产物，既有MOS管开关频率高，驱动简单等优点，也有双极管导通压降小，耐压高等优点 因功率MOSFET具有开关速度快，峰值电流大，容易驱动，安全工作区宽，dV/dt耐量高等优点，在小功率电子设备中得到了广泛应用。但是由于导通特性受和额定电压的影响很大，而且工作电压较高时，MOSFET固有的反向二极管导致通态电阻增加，因此在大功率电子设备中的应用受至限制。 IGBT是少子器件，它不但具有非常好的导通特性，而且也具有功率MOSFET的许多特性，如容易驱动，安全工作区宽，峰值电流大，坚固耐用等，一般来讲，IGBT的开关速度低于功率MOSET，但是IR公司新系列IGBT的开关特性非常接近功率MOSFET，而且导通特性也不受工作电压的影响。由于 IGBT内部不存在反向二极管，用户可以灵活选用外接恢复二极管，这个特性是优点还是缺点，应根据工作频率，二极管的价格和电流容量等参数来衡量。 MOSFET的结构,通常它可以做到电流很大,可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种 MOSFET 与双极晶体管复合的器件。它既有 功率 MOSFET 易于驱动，控制简单、开关频率高的优点，又有功率晶体管的导通电压低， 通态电流大，损耗小的显著优点。据东芝公司资料，1200V/100A 的 IGBT 的导通电阻是同

功率开关元件 –MOSFET IGBT 做什么用 它驱动什么？ 常规三极管，开启电流 MOSFET 开启电压 不需要电流？电阻可很大？ 要使增强型N沟道MOSFET工作，要在G、S之间加正电压VGS及在D、S之间加正电压VDS，则产生正向工作电流ID。改变VGS的电压可控制工作电流ID。如图3所示（上面↑）。 若先不接VGS(即VGS＝0)，在D与S极之间加一正电压VDS，漏极D与衬底之间的PN结处于反向，因此漏源之间不能导电。 1．半导体材料中有两种载流子：电子和空穴。电子带负电，空穴带正电。在纯净半导体中掺入不同的杂质，可以得到N型半导体和P型半导体。 2．采用一定的工艺措施，使P型和N型半导体结合在一起，就形成了PN结。PN结的基本特点是单向导电性。 3．二极管是由一个PN结构成的。其特性可以用伏安特性和一系列参数来描述。在研究二极管电路时，可根据不同情况，使用不同的二极管模型。 4．BJT是由两个PN结构成的。工作时，有两种载流子参与导电，称为双极性晶体管。BJT是一种电流控制电流型的器件，改变基极电流就可以控制集电极电流。BJT的特性可用输入特性曲线和输出特性曲线来描述。其性能可以用一系列参数来表征。BJT有三个工作区：饱和区、放大器和截止区。 6．FET分为JFET和MOSFET两种。工作时只有一种载流子参与导电，因此称为单极性晶体管。FET是一种电压控制电流型器件。改变其栅源电压就可以改变其漏极电流。FET的特性可用转移特性曲线和输出特性曲线来描述。其性能可以用一系列参数来表征。 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型功率管，是由 BJT(双极 型三极管)和 MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件, 兼有 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点 IGBT 综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适 合应用于直流电压为 600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明 电路、牵引传动等领域。 The IGBT technology is certainly the device of choice for breakdown voltages above 1000V, while the MOSFET is certainly the device of choice for device breakdown voltages below 250V. Between 250 to 1000V, there are many technical papers available from manufacturers of these devices, some preferring MOSFETs, some IGBTs. However, choosing between IGBTs and MOSFETs is very application-specific and cost, size, speed and thermal requirements should all be considered. IGBTs have been the preferred device under these conditions: ·  Low duty cycle ·  Low frequency (<20kHz) ·  Narrow or small line or load variations ·  High-voltage applications (>1000V) ·  Operation at high junction temperature is allowed (>100°C) ·  >5kW output power Typical IGBT applications include: ·  Motor control: Frequency <20kHz, short circuit/in-rush limit protection ·  Uninterruptible power supply (UPS): Constant load, typically low frequency ·  Welding: High average current, low frequency (<50kHz), ZVS circuitry ·  Low-power lighting: Low frequency (<100kHz) MOSFETs are preferred in: ·  High frequency applications (>200kHz) ·  Wide line or load variations ·  Long duty cycles ·  Low-voltage applications (<250V) ·  < 500W output power Typical MOSFET appl ications include: ·  Switch mode power supplies (SMPS): Hard switching above 200kHz ·  Switch mode power supplies (SMPS): ZVS below 1000 watts ·  Battery charging —driver？它需要被驱动？ 为什么需要驱动电路？因为开启电压会高于系统的VCC所以要升压？ MOSFET驱动器将逻辑信号转变成较高的电压和电流，以很短的响应时间驱动MOSFET栅极的开和关。例如，使用MOSFET驱动器可以将一个5V、低电流的单片机输出信号转变成一个18V、几安培的驱动信号来作为功率MOSFET的输入。 驱动MOSFET，可以选用专用MOSFET驱动IC完成电平转换和驱动 IR2117可用于直接驱动电流流量较小的MOSFET或IGBT

用到MOSFET的地方

MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的传统市场是计算机主板、消费电子和手机等。计算机主板是目前最大的MOSFET市场，PC和笔记本主板上主要采用25V和30V的MOSFET，这是一类低电压、低电流的MOSFET产品。2010年，中国PC、笔记本市场增长将超过15%，对MOSFET的需求将有所增加。 消费电子，例如液晶电视和游戏机等产品是MOSFET的第二大应用市场。MOSFET所承担的任务包括DC/DC转换、充电、负载开关和信号开关 3G基站、相关通信供电设备以及UPS都需要MOSFET，这些器件起到DC/DC转换器、射频功率放大器、负载开关等作用。但基站设备制造商对MOSFET产品的价格有苛刻要求，因此，MOSFET厂商需要提供高性价比产品 LED照明催生MOSFET新应用 充电器应用 电机控制应用

MOSFET参数

基本类型：耗尽型还是增强型；通道类型 N沟道 P沟道 VGS   以N沟道为例，VGS就是G和S极的电压，如果管子的VGS=4V，则S接地，G接到4V即可使增强型的NMOS导通，当低于这个值时就会趋向截止。

MOSFET driver/驱动器

为什么需要驱动器？要使MOSFET导通，GS电压要高于一定值，而芯片系统工作电压不足以达到这个电压，如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。 “要驱动大容量MOSFET需要提供短时瞬间大电流，并在沟道开通后维持合适的栅源电压(10～15V)，如果用普通控制芯片或单片机直接驱动，输出电流不够，输出电压也没有这么高，所以需要驱动器。有些控制芯片如UCC28C43自身集成了驱动器，可以直接驱动小容量MOSFET。 ” 不是说MOSFET不怎么需要电流输入的吗，还要大电流干什么？“MOSFET不需要电流，是因为沟道开通后，不需要像BJT那样必须维持一个基极电流Ib，但在沟道从关闭到到开通前，必须用瞬态大电流给MOSFET栅极电容充电。” CPU输出的逻辑信号电压低、电流小，不足以开启MOSFET，通过MOSFET驱动器，将逻辑信号转变成较高的电压和电流，以很短的响应时间驱动MOSFET栅极的开和关。例如，使用MOSFET驱动器可以将一个5V、低电流的单片机输出信号转变成一个18V、几安培的驱动信号来作为功率MOSFET的输入

MOSFET和IGBT

MOSFET与IGBT的对比 MOSFET全称功率场效应晶体管。它的三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(C)。主要优点：热稳定性好、安全工作区大。缺点：击穿电压低，工作电流小。 IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。特点：击穿电压可达1200V，集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上，工作频率可达20kHz。 内部结构不同,决定了其应用领域的不同. 1,由于MOSFET的结构,通常它可以做到电流很大,可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强,IXYS有一款 MOSFET,VMM1500-0075P(75V,1500A,0.55毫欧),这是电流最大的一款;电压高的一款 IXFN38N100Q2(1000V,38A)这个是目前推广最多的产品,用于高频感应加热. 2,IGBT可以做很大功率,电流和电压都可以,就是一点频率不是太高,目前英飞凌的新一代IGBT硬开关速度可以到100KHZ,那已经是不 错了.不过相对于MOSFET的工作频率还是九牛一毛,MOSFET可以工作到几百KHZ,上MHZ,以至几十MHZ,射频领域的产品. 3,就其应用,根据其特点:MOSFET应用于开关电源,镇流器,高频感应加热,高频逆变焊机,通信电源等等高频电源领域;IGBT集中应用于焊机,逆变器,变频器,电镀电解电源,超音频感应加热等领域

参考资料

IGBT or MOSFET: Choose Wisely by Carl Blake and Chris Bull, International Rectifier MOSFET驱动器与MOSFET的匹配设计    Jamie Dunn Microchip Technology Inc.