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MOSFET幾種典型驅(qū)動電路（二）

模擬電路

有一段時間，MOSFET并非模擬電路設(shè)計(jì)工程師的，因?yàn)槟M電路設(shè)計(jì)重視的性能參數(shù)，如晶體管的轉(zhuǎn)導(dǎo)（transconductance）或是電流的驅(qū)動力上，MOSFET不如BJT來得適合模擬電路的需求。但是隨著MOSFET技術(shù)的不斷演進(jìn)，今日的CMOS技術(shù)也已經(jīng)可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。再加上MOSFET因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，沒有BJT的一些致命缺點(diǎn)，如熱破壞（thermal runaway）。另外，MOSFET在線性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來取代。

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，對于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升，此時用MOSFET設(shè)計(jì)模擬電路的另外一個優(yōu)點(diǎn)也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板（Printed Circuit Board,PCB）上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積，很多原本獨(dú)立的類比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個芯片內(nèi)。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競爭優(yōu)勢，在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后，把這兩種不同功能的電路整合起來的困難度也顯著的下降。另外像是某些混合信號電路（Mixed-signal circuits），如類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital Converter,ADC），也得以利用MOSFET技術(shù)設(shè)計(jì)出效能更好的產(chǎn)品。

IGBT的驅(qū)動電路特點(diǎn)（一）

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。

輸出特性與轉(zhuǎn)移特性：

IGBT的伏安特性是指以柵極電壓VGE為參變量時，集電極電流IC與集電極電壓VCE之間的關(guān)系曲線。IGBT的伏安特性與BJT的輸出特性相似，也可分為飽和區(qū)I、放大區(qū)II和擊穿區(qū)III三部分。IGBT作為開關(guān)器件穩(wěn)態(tài)時主要工作在飽和導(dǎo)通區(qū)。IGBT的轉(zhuǎn)移特性是指集電極輸出電流IC與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。它與MOSFET的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵極電壓VGE小于開啟電壓VGE(th)時，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)。在IGBT導(dǎo)通后的大部分集電極電流范圍內(nèi)，IC與VGE呈線性關(guān)系。

IGBT與MOSFET的對比：

MOSFET全稱功率場效應(yīng)晶體管。它的三個極分別是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。

主要優(yōu)點(diǎn)：熱穩(wěn)定性好、安全工作區(qū)大。

缺點(diǎn)：擊穿電壓低，工作電流小。

工業(yè)范疇很大，尤其是隨著工業(yè)4.0概念的提出，不止是數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、企業(yè)上云，還需要將分析處理完的數(shù)據(jù)返回到現(xiàn)場，參與到具體的控制中，從而形成真正的閉環(huán)。而電機(jī)驅(qū)動作為整個閉環(huán)中的執(zhí)行器環(huán)節(jié)，其性能好壞直接影響到整個閉環(huán)的性能。瑞泰威驅(qū)動IC廠家，是國內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè)，專業(yè)從事各類驅(qū)動IC、存儲IC、傳感器IC、觸摸IC銷售，品類齊全，具備上百個型號。

因此，工業(yè)4.0對電機(jī)驅(qū)動提出了更高的性能和功能要求，例如更快的響應(yīng)速度、更高的帶寬、更高的精度的位置和速度控制、以及更豐富的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能等。同時，還迫切要求電機(jī)尺寸越來越小、功率密度越大越好，就像當(dāng)前應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的書本型伺服驅(qū)動器，通常還沒有一本《新華字典》大。