BJT和IGBT的区别


双极结型晶体管 (BJT) 和绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 是两种用于电子电路中控制电流的晶体管。阅读本文,了解 BJT 和 IGBT 的工作原理以及它们的主要区别。

什么是BJT?

BJT 指的是 双极结型晶体管 (Bipolar Junction Transistor)。BJT 是一种三层三端半导体器件,用于电子电路中进行信号的开关和放大。

BJT 是通过将 P 型或 N 型材料夹在两层 N 型或 P 型材料之间形成的。因此,根据结构,BJT 有两种类型:NPN 和 PNP。BJT 包含两个 PN 结,BJT 的三个端子分别是:发射极 (E)、基极 (B) 和集电极 (C)。

什么是IGBT?

IGBT 指的是 绝缘栅双极型晶体管 (Insulated Gate Bipolar Transistor)。IGBT 也是一种三端半导体器件,用于开关用途。IGBT 是一种能够处理大量功率并具有高速开关速度的晶体管,这使得它比 BJT 更高效。IGBT 的三个端子分别是:发射极 (E)、栅极 (G) 和集电极 (C)。

实际上,IGBT 结合了 MOSFET 和 BJT 的特性。因此,它可以处理高达 kW 量级的电流和高功率。

IGBT和BJT的区别

下表重点介绍了双极结型晶体管和绝缘栅双极型晶体管的主要区别:

参数BJTIGBT
全称BJT 代表双极结型晶体管。IGBT 代表绝缘栅双极型晶体管。
定义BJT 是一种三端三层半导体器件,用于开关和放大。IGBT 也是一种三端半导体开关器件,主要用于电力电子电路。
端子BJT 有三个端子:发射极 (E)、基极 (B) 和集电极 (C)。IGBT 也有三个端子:发射极 (E)、集电极 (C) 和栅极 (G)。
控制量BJT 是电流控制型器件。IGBT 是电压控制型器件。
控制端基极端控制 BJT 的工作。栅极端控制 IGBT 的工作。
驱动电路BJT 具有复杂的驱动电路。IGBT 的驱动电路相对简单。
开关速度BJT 的开关速度低。IGBT 的开关速度相对较高。
开关时间BJT 的开关时间约为 10 μs。IGBT 的开关时间约为 0.5 μs。
驱动功率BJT 需要较大的驱动功率。IGBT 需要较低的驱动功率。
开关损耗对于 BJT,开关损耗相对较高。对于 IGBT,开关损耗小于 BJT。
开关频率额定值对于 BJT,开关频率约为 20 kHz。IGBT 的开关频率约为 160 kHz,远高于 BJT。
输入阻抗对于 BJT,输入阻抗低。IGBT 的输入阻抗高于 BJT。
安全工作区 (S.O.A.)BJT 的安全工作区较窄。IGBT 的安全工作区比 BJT 更宽。
功率处理能力BJT 的功率处理能力低于 IGBT。与 BJT 相比,IGBT 可以处理更大的功率。
导通态电阻温度系数BJT 具有负的导通态电阻温度系数。IGBT 具有正的导通态电阻温度系数。
应用BJT 用作低功率开关器件和放大器。IGBT 广泛用作逆变器电路中的开关器件。

结论

从上表可以看出,双极结型晶体管 (BJT) 和绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 之间存在多种差异。这两种晶体管都广泛用作放大器和开关器件。应该充分了解 BJT 和 IGBT 的工作原理,以便根据应用的具体要求选择其中一种。

更新于:2022年6月1日

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