晶閘管和igbt的區(qū)別是什么？

晶閘管和igbt的區(qū)別是什么？

晶閘管（Thyristor）和IGBT（Insulated-gate bipolar transistor）都是常見的半導(dǎo)體器件，廣泛應(yīng)用于各種電力電子設(shè)備中。二者都可以控制電流和電壓，但在許多方面存在明顯的區(qū)別。

1. 結(jié)構(gòu)：

晶閘管是一種具有四個(gè)電極的單向?qū)щ娖骷?，包括控制電極（門極）、陽極、陰極和輔助極。它由P型和N型半導(dǎo)體層交替形成，具有單向?qū)ㄐ再|(zhì)，控制電極和主極之間的電流只能在特定條件下流動(dòng)。

IGBT是一種三極管，包括控制極、集電極和發(fā)射極。與MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）類似，IGBT的控制極和主極之間具有一個(gè)絕緣層，這可以提高其電氣性能。IGBT是NP區(qū)和P區(qū)形成的，電極分別是NP區(qū)的集電極和P區(qū)的發(fā)射極，控制極則位于絕緣層處。

2. 輸出特性：

晶閘管在觸發(fā)后，其輸出電流與控制電流無關(guān)，只與外部電路電壓和負(fù)載特性相關(guān)。即，一旦晶閘管觸發(fā)一次，將保持封鎖在導(dǎo)通狀態(tài)，直到電流下降到其額定值以下，或通過另外的方法來關(guān)斷控制電路。

IGBT具有輸出特性穩(wěn)定，與控制信號(hào)的關(guān)系線性的特性，具有電壓控制電流的功能。它可以在控制極上施加一個(gè)低電平控制電流來產(chǎn)生高電壓和高電流的輸出，以滿足各種控制需求。

3. 頻率響應(yīng)：

晶閘管反應(yīng)速度較慢，通常用于低頻應(yīng)用，例如ACS（交流斬波器）或DCS（直流切割器）。

IGBT在響應(yīng)速度上優(yōu)于晶閘管，可在高頻率下工作，例如在交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中。

4. 功率損耗：

晶閘管的輸出電流高，但有大的功率損耗，會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，降低設(shè)備的工作效率。

IGBT具有低功率損耗優(yōu)勢(shì)，可以在高功率條件下工作，降低設(shè)備的溫度，并提高其工作效率。

5. 可逆性：

晶閘管只能被操作以通過一種單向?qū)щ娔Ｊ绞蛊溟g的電流流動(dòng)。對(duì)于換相器和所需要的反向電壓切換，兩個(gè)晶閘管必須使用。這限制了其在某些高速電力應(yīng)用中的效率。

相比之下，IGBT具有自身可逆的特性，可以切換偏置電壓和中斷電弧（通過反向耐壓）等，因此可更好地解決一些應(yīng)用場(chǎng)景中的問題。

6. 性價(jià)比：

晶閘管價(jià)格相對(duì)便宜，容易找到合適的器件，并且操作比較簡(jiǎn)單。

然而，IGBT價(jià)格相對(duì)較高，但在功能和性能方面卓越于晶閘管，更加靈活，可應(yīng)用于許多高速、高功率、低損耗的電力電子設(shè)備，例如電動(dòng)汽車控制器和鍋爐控制等。

綜上所述，晶閘管和IGBT作為半導(dǎo)體器件各自有其優(yōu)缺點(diǎn)。選擇哪種器件取決于設(shè)備的具體應(yīng)用需求。