IGBT（絕緣柵雙極晶體管）和MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）用于許多不同類型的電源應用，包括可再生能源、航空航天、汽車和運輸、測試和測量以及電信。在設計階段，這些廣泛使用的功率晶體管通常是可互換的，盡管MOSFET通常適用于較低的電壓和功率，而IGBT則很好地適應更高的電壓和功率。隨著碳化硅的引入，MOSFET比以往任何時候都更有效，與傳統硅元件相比具有獨特的優勢。

硅與碳化硅MOSFET

MOSFET已經存在多年，包括基于硅和碳化硅的設計。通常，MOSFET 用于涉及相對較低的電壓和功率要求的設計。然而，當涉及到碳化硅MOSFET時，情況并不總是如此。

碳化硅 MOSFET 的臨界擊穿強度是硅的 10 倍，碳化硅 MOSFET 可以在更高的溫度下工作，提供更高的電流密度，降低開關損耗并支持更高的開關頻率。這也意味著碳化硅MOSFET與硅IGBT更相似，在許多設計中，可以取代硅IGBT，同時為整體設計提供額外的優勢。

碳化硅MOSFET在其他方面優于硅MOSFET，包括能夠處理更高的電壓和功率要求，同時仍節省空間。碳化硅的使用使這些MOSFET非常堅固耐用。

硅 IGBT 與碳化硅 MOSFET

IGBT用于需要良好控制的中速開關的場合，并且它們比同類硅MOSFET便宜。此外，IGBT可以處理比傳統MOSFET更高的電壓，但在使用硅時會產生高開關損耗。這些損耗會產生熱量，導致需要昂貴且大型的熱管理解決方案，并限制功率轉換系統的效率。

事實上，僅使用硅IGBT時所需的熱管理組件就會顯著增加系統的尺寸和重量，這對于涉及電動汽車或航空航天應用的設計來說可能是一個嚴重的問題。然而，對于較低的開關速度，IGBT具有良好的效率和節能性，這就是為什么多年來它們比同類MOSFET更受歡迎。

碳化硅MOSFET具有出色的導熱性，可實現更好的導熱性和更低的開關損耗。單獨降低開關損耗（即使在高電壓下）就意味著產生的熱量要少得多，從而降低了使用碳化硅MOSFET而不是硅IGBT的系統的熱管理要求。

反過來，這又降低了總體成本，并且與設計相比更加緊湊，重量更輕。此外，碳化硅MOSFET比硅IGBT更堅固，使其成為IGBT具有挑戰性的惡劣環境應用的理想選擇，例如電動汽車或太陽能系統的車載充電器。

碳化硅 MOSFET：為您的設計提供更高的效率

總體而言，在決定設計使用哪種類型的元件時，明智的方法是考慮使用碳化硅MOSFET。考慮到碳化硅MOSFET與硅IGBT相比的高開關速度、更低的開關損耗、更高的效率和耐用性，很容易理解為什么越來越多的工程師選擇碳化硅功率元件。碳化硅提供更可靠、更可持續的設計，具有更高的整體效率、更小的占地面積和更輕的重量。

審核編輯：郭婷