تفاوت اینورتر جوش MOSFET با اینورتر جوش IGBT چیست ؟
به نظر در حال تحقیق و خرید برای اینورتر جوش هستید و با واژه اینورتر جوش MOSFET و یا اینورتر جوش IGBT در بین فروشندگان مواجه شدید ما در این مقاله میخواهیم بطور کامل و مفصل درمورد تفاوت اینورترهای جوش MOSFET و IGBT به شما توضیح دهیم .پس ما با همراه باشید و با دقت مقاله اینورترهای ماسفت و اینورتر ای جی بی تی رو مطالعه کنید.
برای شروع لازم است بدانیم قطعه ماسفت و اجی بی تی چیست ؟
در ابتدا شما را با تکنولوژی ماسفت و ای جی بی تی آشنا خواهیم کرد پس از آن خواهیم گفت هر کدام از اینورتر های جوش MOSFET و اینورتر جوش IGBT در کجا کاربرد دارند. معایب و محاسن هر کدام از اینورترها را خواهیم گفت تا شما بهترین گزینه ممکن را انتخاب کنید .
ماسفت MOSFET چیست؟
ماسفت ها ترانزیستور های نیمه هادی هستند بر خلاف ترانزیستورهای عادی BJT که در جریان های کمتراز یک آمپر قابل استفاده اند ترانزیستورهای MOSFET در جریانهای بالای یک آمپر مورد بکارگیری اند به همین خاطر است که ماسفت ها در اینورترهای جوش استفاده می شوند.
ترانزیستور اثر میدان (FET) را با سه پایه به نام‌های گِیت (Gate)، دِرِین (Drain)، و سورس (Source) در نظر می‌گیرند. در این ترانزیستور، گیت (پایهٔ کنترلی)، جریانی نمی‌کشد، و چنان‌که از نام ترانزیستور پیداست، تنها با اعمال ولتاژ و ایجاد میدان الکتریکی درون نیمه رسانا، جریان عبوری از FET کنترل می‌شود. از همین روی، وقتی گیت به عنوان ورودی این ترانزیستور در نظر گرفته می‌شود، هیچ اثر بارگذاری بر روی طبقات قبلی خود در مدار نمی‌گذارد و ترانزیستور در این حالت امپدانس ورودی بسیار بالایی دارد. عمده تفاوت ماس‌فِت با ترانزیستور JFET در این است که گیت ترانزیستورهای ماس‌فِت توسط لایه‌ای از اکسید سیلیسیم (SiO2) از کانال مجزا شده‌است.
در اصل ماسفت در نوع تخلیه ای به شکل سوئیچ معمولی کار میکنه و وقتی بهش ولتاژ اعمال نشه میتونیم برای عبور جریان ازش استفاده بکنیم؛ در واقع با اعمال ولتاژ عمل ماسفت مثل کلید باز میشه و از خودش جریان رو عبور نمیده.
ای جی بی تی ، IGBT چیست؟
ای جی بی تی ها نوعی ترانزیستور و از نیمه‌هادی های قدرت هستند که دارای قابلیت عملکرد در ولتاژها و جریانهای بالا و نیز سوییچینگ سریع است. این ترانزیستور در بسیاری از لوازم مدرن از جمله خودروی برقی، قطار، یخچال‌ها، دستگاه‌های تهویه مطبوع، سیستم‌های استریو و تقویت کننده‌های قدرت استفاده می‌شود. همچنین در ساخت اینورترها، ترانس جوشکاری و منبع تغذیهٔ UPS نیز کاربرد دارد.
با سوییچ کردن ترانزیستورها در فرکانس‌های بالا می‌توان از آن‌ها برای کنترل سطح ولتاژ DC استفاده کرد. به این منظور، ترانزیستور باید بتواند ولتاژها و جریانهای زیاد و نیز فرکانس سوییچینگ زیاد را تحمل کند. به همین دلیل برای این منظور از از ترانزیستور ماسفت قدرت (Power Mosfet) استفاده می‌شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن زیاد می‌شود. برای رفع این مشکل از IGBT استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از آن استفاده زیادی شده‌است.
ساختار IGBT چگونه است ؟
IGBT یک ترانزیستور الکترونیکی سه ترمینال است و این ترمینال ها به عنوان فرستنده(EMITTOR) ، کالکتور(COLLECTOR) و گیت(GATE) نامیده میشوند. دو ترمینال آن یعنی فرستنده و کالکتور با مسیر هدایت همراه است و ترمینال باقی مانده G و یا همان گیت با کنترل آن همراه است. تجمیع تقویتی که توسط IGBT بدست می آید ، بین سیگنال های ورودی و خروجی در جریان میگردد.
تفاوت MOSFET با IGBT
فرکانس کاری در ماسفت ها
ماسفت ها در هدف های کاربردی با کارایی با فرکانس بالا (> 50کیلوهرتز)
، تغییرات گسترده خط یا بار ، چرخه های کار یا دیوتی سایکل های بزرگ، کاربردهای ولتاژ کم (<300ولت) و توان خروجی پایین تر (<700 وات) ترجیح داده می شوند.
فرکانس کاری در IGBT
برای کاربردهایی با دیوتی سایکل کم ، فرکانس سوئیچ زنی پایین(کمتر از 25 کیلو هرتز)
ولتاژ بالا (> 1000 ولت) ، درجه حرارت اتصال یا جانکشن مجاز (> 100 درجه سانتیگراد) و قدرت خروجی بالا (> 5 کیلو وات) نیاز دارند ،
معایب و محاسن اینورترهای جوش MOSFET با اینورتر جوش IGBT
۱ – بزرگ تر بودن دستگاه جوش MOSFET نسبت به دستگاه IGBT
۲ – تعداد قطعات بیش‌تر دستگاه جوش MOSFET
۳ – وزن بیش‌تر دستگاه جوش MOSFET
۴ – هزینه بالای تولید اینورتر جوشکاری MOSFET
، تغییرات گسترده خط یا بار ، چرخه های کار یا دیوتی سایکل های بزرگ، کاربردهای ولتاژ کم (<300ولت) و توان خروجی پایین تر (<700 وات) ترجیح داده می شوند.
۱ – سهولت تعمیر دستگاه جوش MOSFET
۲ – مشابه بودن داخل اکثر دستگاه جوش های MOSFET
۳ – ارزان بودن و زیاد بودن قطعات یدکی
ولتاژ بالا (> 1000 ولت) ، درجه حرارت اتصال یا جانکشن مجاز (> 100 درجه سانتیگراد) و قدرت خروجی بالا (> 5 کیلو وات) نیاز دارند ،
ویدئو آموزشی درباره تکنولوژی MOSFET و IGBT و نحوه عملکرد آن
سخن پایانی
کلا IGBT ها از مدارت پیچیده تری برخوردار هستند و به همین سبب خیلی از برندها برای رهایی از این پیچیدگی از ماسفت استفاده میکند . اما این روز ها تولیدکنندگان برتر شروع به استفاده از IGBT ها در اینورترهای جوش کرده اند که این نشان میدهد برندها بزرگ این المان الکترونیکی را در فرآیندهای جوش بهتر از ماسفت میدانند. بازار چین هم رغبت از اینورترهای ای جی بی تی را بیش از پیش مورد توجه قرار داده است و برخی از انواع دستگاه های جوش IGBT را ارزان تر از اینورتر های جوش ماسفت تولید میکنند.
لینک مرتبط
