IGBT oder MOSFET

[Bruno (Gast)]

Laut dieser Seite
http://electronicdesign.com/interconnects/igbts-or-mosfets-which-better-your-design
sind inzwischen IGBTs auch für höhere Schaltfrequenzen besser geeignet
als MOSFETs, außer sie werden mit einem geeigneten Gate-Treiber
angesteuert, dann sind sie etwa gleich gut.

Kann man das so pauschaisieren, hat sich der IGBT über die Jahre so
verbessert gegenüber dem MOSFET?

[seb (Gast)]

der artikel ist von 1999?

IGBTs ohne Gatetreiber habe ich noch nicht eingesetzt, gibt es aber 
sicher, entgegen deines Satzes denke ich mit Treiber sind sie schenller 
Schaltbar, vor allem weil sie auch aktiv entladen werden müssen, wenns 
schnell gehen soll.
IGBTs haben immer einen Diodenspannungsabfall in Durchlassrichtung und 
MOSFETs einen Rdson, das ist auch noch ein riesenunterschied.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bruno schrieb:
> Kann man das so pauschaisieren, hat sich der IGBT über die Jahre so
> verbessert gegenüber dem MOSFET?
Du hast den letzten Satz auch gelesen?

> Kann man das so pauschaisieren, hat sich der IGBT über die Jahre so
> verbessert gegenüber dem MOSFET?
Nein. Man kann pauschalisieren, dass sich sowohl der MOSFET wie auch der 
IGBT weiterentwickelt haben. Aber beide haben vorrangig ihren 
bevorzugten Anwendungsbereich und evtl. eine größer werdende 
Schnittmenge.

[Heinz (Gast)]

Wenn du vor einer entwicklung stehst, kannst du dir ja auch einmal 
SiC-FETs oder GaN-FETs ansehen. Die laufen (zumindest die SiCs) den 
IGBTs den Rang ab.
Mit GaNs habe ich auch schon gearbeitet. Die sind z.B. bei 100V 
wesentlich schneller als MOS-FETs. Ich konnte einige Amperes bei 100V 
bei schneller/gleich 800kHz ohne größere Probleme "Umpumpen"!

[Bruno (Gast)]

Guten morgen,

irgendwie sind mir die links durcheinander gekommen und jetzt find ich 
nicht mehr den richtigen, aber hier ist eine sehr ähnliche Seite:
http://documentation.renesas.com/doc/products/igbt/apn/r07an0001ej0101_igbt.pdf

Und um meine Frage etwas zu spezifizieren, in welchem Frequenzbereich 
sind MOSFETs besser als IGBTs, kann man das grob sagen, oder ist das 
dann auch noch von IGBT zu IGBT unterschiedlich.

Momentan befasse ich mich verstärkt mit Induktionsheizungen, also mit 
einer Heizplatte, die über zwei IGBTs (oder villt doch eher MOSFETs) in 
einer Halbbrücke angesteuert werden soll. Die Schaltgeräte sollen über 
einen Gate-Treiber und Microcontroller gesteuert werden. Der 
Leistungsbereich soll zwischen 1-2 kW sein. Frequenz zwischen 20 und 60 
kHz.

[Bruno (Gast)]

Jetzt habe ich doch wieder die richtige Seite gefunden:
http://electronicdesign.com/power/what-s-difference-between-igbts-and-high-voltage-power-mosfets

Darin wird bei "Reviewing The Results" beschrieben, dass entgegen den 
allgemeinenen Weisheiten der IGBT bei höheren Frequenzen seine Vorteile 
gegen über dem MOSFET besitzt. Weiter steht darin, dass die kleineren 
Schaltverluste beim IGBT durch die signifikant kleineren Diodenverluste.

Auf einigen anderen Seiten liest man immer, dass MOSFETs bei höheren 
Frequenzen ihre Vorteile gegenüber dem IGBT besitzen. Hat sich nun der 
IGBT doch "mehr" verbessert als der MOSFET oder übersehe ich etwas?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Bruno schrieb:
> Der
> Leistungsbereich soll zwischen 1-2 kW sein. Frequenz zwischen 20 und 60
> kHz.

Diese Daten sind sowohl für IGBT als auch für MOSFet heute kein Problem 
mehr. Interessanter ist die Höhe der Betriebsspannung. Für sehr hohe 
Spannungen (>600V) sind eher noch IGBT bevorzugt.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bruno schrieb:
> dass die kleineren Schaltverluste beim IGBT durch
> die signifikant kleineren Diodenverluste.
Dieser Satz kein Verb.

> Darin wird bei "Reviewing The Results" beschrieben

The main advantages of an IGBT over a power MOSFET

Darin wird beschrieben, dass IGBT bei hohen Spannungen immer noch 
besser sind als Hochspannungs-MOSFET. Aber das war schon immer so...

> Darin wird bei "Reviewing The Results" beschrieben, dass entgegen den
> allgemeinenen Weisheiten der IGBT bei höheren Frequenzen seine Vorteile
> gegen über dem MOSFET besitzt.
Darin wird umschrieben, dass ein Mosfet für hohe Spannungen eine hohe 
Gateladung hat und deshalb für die selben Schaltzeiten einen starken 
Gate-Treiber braucht:

Also, the MOSFET’s switching loss can be significantly reduced by use 
of a gate driver with a higher sourcing and sinking current capability

Du solltest eines nicht aus den Augen verlieren:
Der Autor ...

 ... is responsible for product marketing of IGBTs in the Americas

Wenn der seinen Job gut macht und weiter behalten will, dann muss der 
IGBT merkbar besser abschneiden...

[Bruno (Gast)]

Danke für die schnellen Antworten.

Matthias Sch. schrieb:
> Bruno schrieb:
>> Der
>> Leistungsbereich soll zwischen 1-2 kW sein. Frequenz zwischen 20 und 60
>> kHz.
>
> Diese Daten sind sowohl für IGBT als auch für MOSFet heute kein Problem
> mehr. Interessanter ist die Höhe der Betriebsspannung. Für sehr hohe
> Spannungen (>600V) sind eher noch IGBT bevorzugt.

An sich hab ich im Moment diesen IGBT im Auge:
http://www.infineon.com/dgdl/DS_IHW20N65R5_2_1.pdf?folderId=5546d4694909da4801490a07012f053b&fileId=5546d461464245d30146ae1140b900d8

Also VCE = 650V, Ic = 20-40A

Und danke Lothar für die zusätzliche Übersetzung, ab und zu zeigen sich 
doch wieder die Probleme mit dem Tech. Englisch ^^

Das mit dem Autor ist mir aufgefallen, jedoch bleibt die Frage, ob man 
sein Ergebnis auf andere IGBTs/MOSFETs übertragen kann, oder er sich 
einfach zwei bestimmte ausgesucht hat, damit der IGBT besser dasteht.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bruno schrieb:
> Also VCE = 650V, Ic = 20-40A
Dann sowieso IGBT.

Da bringen nicht mal die neuen SiC Halbleiter was, denn bei diesen 
Strömen ist auch dort der Spannungsabfall über der DS-Strecke höher als 
die Uce beim IGBT...

[foo (Gast)]

Bruno schrieb:
> sind inzwischen IGBTs auch für höhere Schaltfrequenzen besser geeignet
> als MOSFETs

Höhere Frequenzen als was?

Bei Frequenzen bis 100kHz mögen die IGBTs ja noch spielen, aber richtige 
Hochfrequenz macht man mit MOSFETs. (...oder mit bipolaren Transistoren 
oder solchen aus III-V-Halbleitern)

[Lars (Gast)]

Zu dem Thema Induktionsheizung mit HIlfe einer Halbbrücke hätte ich auch 
noch eine Frage.

Bei einer Schaltugng wie im Anhang, wie beginnt man mit der 
Dimensionierung der Bauteile? Bestimmt man vorweg eine Resonanzfrequenz 
und mit dieser dann die Kapazität und Induktivität im Schwingkreis?
Dann zum nächsten Punkt, mit welcher Formel wird berechnet welcher Strom 
und Spannung in den IGBTs fließen wird?

[H. Klevemann (Gast)]

seb schrieb:
> vor allem weil sie auch aktiv entladen werden müssen, wenns
> schnell gehen soll.

Wie realisiert man denn eine schnelle Entladung?

[Kevin M. (arduinolover)]

Lothar M. schrieb:
> Bruno schrieb:
>> Also VCE = 650V, Ic = 20-40A
> Dann sowieso IGBT.
>
> Da bringen nicht mal die neuen SiC Halbleiter was, denn bei diesen
> Strömen ist auch dort der Spannungsabfall über der DS-Strecke höher als
> die Uce beim IGBT...

Und wieso verbauen die Automobilhersteller vermehrt SiC bei deutlich 
größeren Leistungen?

[Uwe D. (monkye)]

Kevin M. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Bruno schrieb:
>>> Also VCE = 650V, Ic = 20-40A
>> Dann sowieso IGBT.
>>
>> Da bringen nicht mal die neuen SiC Halbleiter was, denn bei diesen
>> Strömen ist auch dort der Spannungsabfall über der DS-Strecke höher als
>> die Uce beim IGBT...
>
> Und wieso verbauen die Automobilhersteller vermehrt SiC bei deutlich
> größeren Leistungen?

...keine Kunst: 7 Jahre sind seit dem vorvorletzten Beitrag vergangen...