MOS管（MOSFET）和三极管（BJT）和IGBT的区别

1. 基本结构与工作原理

特性	MOSFET	BJT	IGBT
全称	金属氧化物半导体场效应管	双极结型晶体管	绝缘栅双极型晶体管
控制方式	电压控制（栅极电压）	电流控制（基极电流）	电压控制（栅极电压）
载流子	多子导电（电子或空穴）	多子和少子共同导电	多子和少子共同导电
结构	栅极-源极-漏极（无PN结导通）	发射极-基极-集电极（PN结导通）	MOSFET栅极 + BJT集电极

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2. 电气特性对比

特性	MOSFET	BJT	IGBT
输入阻抗	极高（几乎不消耗驱动功率）	低（需持续基极电流）	高（类似MOSFET）
开关速度	极快（ns级）	较慢（μs级）	中等（介于MOSFET和BJT之间）
导通损耗	低（低压应用）	中（饱和压降约0.2-0.7V）	低（高压下优于MOSFET）
耐压能力	中低压（通常<200V）	中高压（可达1000V）	高压（可达6500V）
热稳定性	好（正温度系数）	差（负温度系数，易热失控）	较好（正温度系数）

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3. 典型应用场景

器件	优势场景	局限性
MOSFET	高频开关（DC-DC转换器、CPU供电）、低压大电流（<100V）	高压下导通损耗大
BJT	低成本线性放大、中压开关（如音频功放）	驱动复杂、开关速度慢
IGBT	高压大功率（变频器、电动汽车、工业电机）	开关频率较低（通常<100kHz）

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4. 关键区别总结

• 控制方式

  • MOSFET/IGBT：电压控制，驱动简单。

  • BJT：电流控制，需持续基极电流。

• 频率与效率

  • 高频应用：MOSFET（如开关电源）。

  • 高压大电流：IGBT（如逆变器）。

  • 低成本低频：BJT（如小信号放大）。

• 损耗特性

  • MOSFET：导通电阻（Rds(on)）决定损耗，低压下效率高。

  • IGBT：导通压降（Vce）固定，高压下效率优于MOSFET。

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5. 选型建议

• 低压高频（<100V）：选 MOSFET（如服务器电源）。

• 中压中频（100-1000V）：根据成本选择 BJT（简单电路）或 MOSFET（需高频）。

• 高压大功率（>1000V）：选 IGBT（如风电变流器）。