صبا الکتریک | IGBT یا MOSFET

تفاوت دستگاه های جوش  IGBT با تکنولوژی MOSFET

در این مقاله به بررسی تشابه و تفاوت های دستگاه های جوش اینورتر IGBT و اینورتر MOSFET خواهیم پرداخت و نکاتی از هر دو تکنولوژی عنوان خواهیم کرد، با ما همراه باشید در ادامه این مطلب تا هر دو تکنولوژی IGBT و MOSFET را بررسی نماییم.

ابتدا به تعریف تکنولوژی ماسفت (MOSFET) می پردازیم:
قبل از بررسی تکنولوژی ماسفت در دستگاه های جوش اینورتر باید به این نکته توجه نماییم که المان قدرت MOSFET و یا IGBT به چه منظور می باشند که بتوانیم تعریف دقیقی از هر دو داشته باشیم.

به طور کلی در تمامی مبدل های الکترونیک قدرت باید حداقل یک سوئیچ قدرت وجود داشته باشید که بتواند تمامی عملکرد الکتریکی از جمله کنترل جریان، توان خروجی و ولتاژ را با استفاده از آن المان قدرت کنترل نمود. این سوئیچ های قدرت دارای انواع متفاوت و مختلف می باشند که از آن جمله می توان به سوئیچ های الکترونیک قدرت دیود، ترانزیستور ، BJT ، MCT ، IGBT ، GTO ، MOSFET و ... اشاره نمود.
در این بین دو سوئیچ الکترونیک قدرت IGBT و MOSFET جزو پرکاربردترین ها در این دسته محسوب میشوند.

بعد از این توضیحات حالا به سراغ بررسی سوئیچ الکترونیک قدرت ماسفت (MOSFET) میرویم، المان MOSFET که مختصر شده عبارت (Metal Oxide Semicondactur Field EffectTransistor) می باشد به معنای " ترانزیستور اثر میدان نیمه رسانای اکسید فلز" است. قبل از ماسفت ها از سوئیچ الکتریکی قدرت JBT در دستگاه های الکترونیک استفاده میشده که نیاز به جریان بیس زیادی داشته و سرعت خاموش شدن آن نیز پایین بود. در ضمن این سوئیچ ها دارای پایداری حرارتی پایینی بودند و حداقل ولتاژی که میتوانستند کار کنند ولتاژ اشباع آن ها بود. اما در MOSFET ها دیگر نیازی به جریان جهت روشن شدن نبود و پایداری حرارتی آن ها سبب کارکرد مناسب ماسفت ها در دمای متفاوت بود. ماسفت های تلفات هدایتی بسیار کمی دارند و همچنین MOSFET ها جریان دنباله دار ندارند و این به معنی کلیدزنی سریع می باشد.












حال که با تکنولوژی ماسفت و کارکرد آن ها آشنا شدیم به سراغ تکنولوژی IGBT ها در دستگاه جوش اینورتر میرویم و به بررسی عملکرد و ویژگی آن ها می پردازیم.
IGBT که مختصر شده عبارت (Insulated Gate Bipolar Transistor) می باشد به معنی "ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده" جزو نیمه هادی های قدرت می باشد که قابلیت عملکرد در جریان ها و ولتاژ های بالا را دارد و نیز دارای قابلیت سریع سوئیچ می باشد. امروزه از المان قدرت IGBT در بسیاری از وسایل و تجهیزات مدرن بهره گرفته می شود.
در واقع IGBT ترکیبی از ماسفت و ترانزیستور BJT میباشد. المان قدرت IGBT از منظر ورودی یک ماسفت محسوب می شود و نیز از منظر خروجی یک BJT می باشد. در واقع در این نوع از ترانزیستورها، MOSFET و BJT دارای خصوصیاتی و و ویژگی هایی می باشند که یکدیگر را تکمیل می نمایند.












بدین صورت IGBT ها دارای مزایای مثبت BJT و MOSFET می باشد مانند اینکه ترانزیستور BJT در حالت وصل (روشن) بر خلاف MOSFET دارای تلفات هدایتی کمتری هست یا MOSFET دارای زمان سوئیجینگ خاموش شدن کوتاهی تر و سریع تر در مقایسه با BJT ها می باشد. بدین تریتیب در IGBT ها خصوصیات منفی هر دو ترانزیستور حذف شده و فقط نقاط قوت آنها در IGBT ها تعبیه شده است. در کل از مزیت های IGBT می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- ولتاژ حالت وصل (روشن) کم (همانند BJT)
- امپدانس ورودی بالا (همانند MOSFET)
- افت ولتاژ و تلفات کم (همانند BJT)
 و ...
​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​