igbt和可控硅有什么區(qū)別？

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）與可控硅（SCR，Silicon Controlled Rectifier）都是功率半導(dǎo)體器件，它們主要用于控制電能的大功率電路中。IGBT和可控硅在電路中起著相似的作用，但是它們具有不同的特性和優(yōu)缺點(diǎn)。本文將對IGBT和可控硅的區(qū)別進(jìn)行詳細(xì)的比較和闡述。

1. 工作原理

可控硅是一種雙向可控開關(guān)，它的工作原理是基于PN結(jié)的控制，通過對正向電壓和施加正向電流的控制來控制電路的導(dǎo)通。當(dāng)控制電壓施加到一定的電壓時，可控硅會被觸發(fā)導(dǎo)通，直到外部電路被阻斷電流或者切斷控制電流時才會停止導(dǎo)通。這種控制方式使得可控硅的保持電流非常小，因此可控硅在耐高電壓和耐大電流方面表現(xiàn)出色，廣泛應(yīng)用于交流電路中。

與之不同的是，IGBT是一種開關(guān)型晶體管，它的工作原理是通過控制晶體管的柵極電壓來實現(xiàn)控制電路的導(dǎo)通和截止。當(dāng)控制電路施加足夠的電壓引入晶體管的PN結(jié)時，電流就可以通過晶體管，從而實現(xiàn)開關(guān)導(dǎo)通和控制。與可控硅相比，IGBT的控制電壓較小，但是其損耗較大，耗電量更大。

2. 區(qū)別

2.1 開關(guān)速度

可控硅的開關(guān)速度比IGBT慢，因為可控硅需要等到控制電流達(dá)到一定電壓才能觸發(fā)，同時也需要時間來停止導(dǎo)通。這對于需要快速開關(guān)器件的高頻應(yīng)用顯然是不利的。而IGBT的開關(guān)速度較快，可以快速切換電流，適合高效、高頻電路應(yīng)用。

2.2 控制方式

可控硅的控制電壓只能從一端施加，且只能控制電流的導(dǎo)通方向，無法控制電流大小。而IGBT可以通過改變柵極電壓來控制電流的大小和方向，可實現(xiàn)雙極性導(dǎo)通控制，靈活度更高。

2.3 開關(guān)電壓

可控硅的開關(guān)電壓范圍較小，通常只能在幾百V以下使用。而IGBT的開關(guān)電壓范圍較大，可以在千伏級別以上使用。這使得IGBT更適合用于高壓電路應(yīng)用。

2.4 功率損耗

可控硅在導(dǎo)通時具有很低的電壓降和功率損耗，適用于高電壓應(yīng)用。而IGBT在導(dǎo)通時存在電壓降和大量功率損耗，但是其阻止電流時的損耗很小。因此，在高頻率應(yīng)用中，IGBT更為適用。

2.5 應(yīng)用領(lǐng)域

由于其低功率損耗和較大的控制效果，在高頻應(yīng)用、工頻應(yīng)用、大電流和高壓應(yīng)用方面，IGBT更為常用。而可控硅主要應(yīng)用于工頻應(yīng)用和大電流高壓場合，比如電動機(jī)驅(qū)動、變頻器等。

3. 總結(jié)

雖然IGBT和可控硅都是功率半導(dǎo)體器件，但是它們的特點(diǎn)和應(yīng)用不同。可控硅適合于高電壓、大電流、靜態(tài)控制的應(yīng)用場景，具有優(yōu)秀的控制能力和可靠性。而IGBT則適用于高頻、高效率、動態(tài)控制的應(yīng)用，適用于更加靈活且頻率要求高的電路中。因此，在選擇器件時，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行選擇，以提高系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。