IGBT und MOSFET Leitrichtung

[RainerB (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe eine Verständnisfrage.
Wenn ich einen MOSFET habe und diesen anschalte, also eine positive 
Gatespannung anlege, dann ist der Kanal offen. Dann wird der Strom in 
vorwärtsrichtung durch den Rdson fließen. In Rückwärtsrichtung auch, 
oder? Oder fließt in Rückwärtsrichtung der Strom über die Body-Diode?

Wenn ich den MOSFET aus habe, dann kann nur Strom über Rückwärtsrichtung 
über die Diode fließen.

Wie ist es beim IGBT? Wenn ich pos. Gatespannung anlege, dann fließt der 
Strom über die Vorwärtsrichtung. In Rückwärtsrichtung kann kein Strom 
fließen oder? Dafür Brauche ich eine Antiparallele Diode? Was ist der 
Grund hierfür?

Bei geschlossenem IGBT kann wieder nur Strom in Rückwärtsrichtung über 
die externe Diode fließen?

Viele Grüße

[Ingo L. (corrtexx)]

RainerB schrieb:
> In Rückwärtsrichtung auch,
> oder? Oder fließt in Rückwärtsrichtung der Strom über die Body-Diode?
Sowohl, als auch. Wenn der Kanal geöffnet ist, fließt der Strom solange 
über den Rds, bis die Spannung die Flussspannung der Bodydiode erreicht. 
Dann beginnt der Strom auch über die Bodydiode zu kommutieren.

> Wenn ich den MOSFET aus habe, dann kann nur Strom über Rückwärtsrichtung
> über die Diode fließen.
Genau

> Wie ist es beim IGBT? Wenn ich pos. Gatespannung anlege, dann fließt der
> Strom über die Vorwärtsrichtung. In Rückwärtsrichtung kann kein Strom
> fließen oder? Dafür Brauche ich eine Antiparallele Diode? Was ist der
> Grund hierfür?
Auch der IGBT hat eine Bodydiode (gewollt eingebaut), der Strom fließt 
also auch rückwärts.

> Bei geschlossenem IGBT kann wieder nur Strom in Rückwärtsrichtung über
> die externe Diode fließen?
Nein, durch die Bodydiode kann auch Strom fließen, s.o.

[Falk B. (falk)]

RainerB schrieb:
> ich habe eine Verständnisfrage.
> Wenn ich einen MOSFET habe und diesen anschalte, also eine positive
> Gatespannung anlege, dann ist der Kanal offen.

Ja, beim N-Kanal Anreichungstyp. Das ist die größte Gruppe der MOSFETs.

> Dann wird der Strom in
> vorwärtsrichtung durch den Rdson fließen. In Rückwärtsrichtung auch,
> oder? Oder fließt in Rückwärtsrichtung der Strom über die Body-Diode?

Beides. Wenn der RDSON aber recht klein ist, fließt der wesentliche 
Strom über den RDSON. Nennt sich Inversbetrieb.

> Wenn ich den MOSFET aus habe, dann kann nur Strom über Rückwärtsrichtung
> über die Diode fließen.

Ja.

> Wie ist es beim IGBT?

Nicht ganz so.

> Wenn ich pos. Gatespannung anlege, dann fließt der
> Strom über die Vorwärtsrichtung.

Ja.

> In Rückwärtsrichtung kann kein Strom
> fließen oder?

Nein.

> Dafür Brauche ich eine Antiparallele Diode?

Ja.

> Was ist der
> Grund hierfür?

Die Halbleiterphysik ;-) Ein IGBT ist ausgangsseitig ähnlich einem 
PNP-Transistor aufgebaut. D.h. es gibt einen PN-Übergang, der von außen 
gesteuert wird. Aber der kann trotzdem nur in eine Richtung Strom 
leiten. In Sperrichtung geht er trotz aktiver Ansteuerung bei zu hoher 
Spannung kaputt.

> Bei geschlossenem IGBT kann wieder nur Strom in Rückwärtsrichtung über
> die externe Diode fließen?

Ja.

[Falk B. (falk)]

Ingo L. schrieb:
> RainerB schrieb:
>> In Rückwärtsrichtung auch,
>> oder? Oder fließt in Rückwärtsrichtung der Strom über die Body-Diode?
> Sowohl, als auch. Wenn der Kanal geöffnet ist, fließt der Strom solange
> über den Rds, bis die Spannung die Flussspannung der Bodydiode erreicht.
> Dann beginnt der Strom auch über die Bodydiode zu kommutieren.

Dann hast du aber VERDAMMT viel Strom oder einen VERDAMMT schlechten 
MOSFET. Im Allgemeinen ist der Spannungsabfall über RDSON kleiner als 
über der Bodydiode.

> Auch der IGBT hat eine Bodydiode (gewollt eingebaut)

Nein. Die Dioden bei IGBTs sind KEINE Bodydioden, denn sie sind keine 
parasitären Elemente der Halbleiterstruktur des IGBT, sondern extra 
Diodenchips, welche aber ggf. im gleichen Gehäuse untergebracht sind. 
Deswegen heißen die auch immer Freilaufdioden (wobei die ihre Funktion 
nur in einer Halbbrücke erfüllen können, ein einzelner IGBT braucht beim 
Ansteuern einer induktiven Last eine antiparellele Freilaufdiode zur 
Last)

>> Bei geschlossenem IGBT kann wieder nur Strom in Rückwärtsrichtung über
>> die externe Diode fließen?
> Nein, durch die Bodydiode kann auch Strom fließen, s.o.

Nö, die gibt es nicht, siehe oben ;-)