کاربردها و تفاوت های بین IGBT و MOSFET در درایور موتور BLDC

تفاوت های کلیدی

1. ولتاژ و جریان عملیاتی
ماسفت ها معمولاً برای کاربردهای ولتاژ پایین تر با حداکثر امتیاز حدود 600 ولت استفاده می شوند. آنها در کاربردهایی که به فرکانس های سوئیچینگ بالا نیاز دارند عالی هستند و برای محدوده های توان کم تا متوسط ​​مناسب هستند.

از سوی دیگر، IGBT ها می توانند ولتاژهای بسیار بالاتری را تحمل کنند که اغلب از 1200 ولت بیشتر می شود و تا 1700 ولت یا بیشتر می رسد. آنها برای کاربردهای پرقدرت ایده آل هستند و برای درایوهای صنعتی و وسایل نقلیه الکتریکی مناسب هستند.

​

2. سوئیچینگ فرکانس
ماسفت ها می توانند به طور موثر در فرکانس های سوئیچینگ بالا (تا چند صد کیلوهرتز) کار کنند که برای کاربردهایی مانند منابع تغذیه حالت سوئیچ و کنترل موتور با سرعت بالا سودمند است.

به دلیل تلفات سوئیچینگ بیشتر، IGBT ها معمولاً به فرکانس های سوئیچینگ پایین تر (معمولاً زیر 20 کیلوهرتز) محدود می شوند. این باعث می شود آنها برای برنامه هایی که نیاز به سوئیچینگ سریع دارند مناسب نباشند.

​

3. تلفات هدایت
ماسفت‌ها در ولتاژهای پایین‌تر تلفات هدایت کمتری را نشان می‌دهند، اما با افزایش ولتاژ، تلفات هدایت آنها به دلیل مقادیر R_DS(on) بالاتر می‌تواند قابل توجه باشد.

IGBT ها افت ولتاژ رسانایی کمتری در جریان های بالا دارند، که باعث می شود در کاربردهای با قدرت بالا که تلفات رسانایی حیاتی هستند، کارآمدتر شوند.

​

4. عملکرد حرارتی
ماسفت ها عموماً به دلیل قابلیت سوئیچینگ سریع تر، عملکرد حرارتی بهتری در فرکانس های بالا دارند. با این حال، آنها می توانند از افزایش تولید گرما در ولتاژهای بالاتر رنج ببرند.

IGBT ها برای تحمل بارهای حرارتی بالا به طور موثر طراحی شده اند و می توانند در محیط هایی با تغییرات دمایی قابل توجه بدون به خطر انداختن عملکرد کار کنند.

​

5. الزامات درایو
ماسفت ها به دلیل ماهیت ولتاژ محور و امپدانس ورودی بالا به مدارهای درایو گیت ساده تری نیاز دارند.

IGBT ها، در حالی که ولتاژ محور نیز هستند، ممکن است به مدارهای درایو گیت پیچیده تری نیاز داشته باشند تا زمان خاموش شدن کندتر خود را مدیریت کنند و مسائلی مانند جریان دم را کاهش دهند.

​

6. برنامه های کاربردی
ماسفت ها در کاربردهایی مانند مبدل های DC-DC ولتاژ پایین، سیستم های مدیریت باتری و درایوهای موتور کم مصرف که فرکانس بالا ضروری است ترجیح داده می شوند.

IGBT ها معمولاً در کاربردهایی مانند درایوهای موتور وسایل نقلیه الکتریکی، کنترل کننده های موتور صنعتی (کولر هوای تبخیری، پمپ آب، فن صنعتی، کمپرسور تهویه مطبوع...) و سیستم های انرژی تجدیدپذیر (مانند اینورتر برای پنل های خورشیدی) که ولتاژ بالا و جابجایی فعلی ضروری است. برای راندن کولرها/فن ها و پمپ های آب صنعتی، IGBT ها گزینه ارجح هستند، زیرا می توانند ولتاژ و جریان های بالاتری را تحمل کنند در حالی که عملکرد عالی در کاربردهای پرقدرت دارند. اگرچه ماسفت ها در برخی کاربردهای کم مصرف و فرکانس بالا برتری دارند، اما IGBT ها عملکرد و قابلیت اطمینان بهتری را برای این دستگاه های صنعتی ارائه می دهند. Lumsyn Electronic درایورهای موتور FOC (کنترل میدان گرا) با کارایی بالا را برای BLDC (DC بدون جاروبک) و PMSM (موتور سنکرون مغناطیسی دائم) که از فناوری IGBT استفاده می کنند، ارائه می دهد. این شرکت با محصولاتی که شهرت خوبی در بازارهای اروپا، آمریکا، خاورمیانه، چین به‌ویژه در کاربردهایی مانند کولرهای هوا، فن‌ها، پمپ‌های آب کسب کرده‌اند، به یک تولیدکننده پیشرو در موتورهای PMSM/BLDC در چین تبدیل شده است. ..