絕緣柵雙極晶體管（IGBT）的開關速度通常比電力場效應管（Power MOSFET）慢，以下從二者開關過程、結構特性等方面為你詳細分析原因：

開關過程對比

• Power MOSFET

• 導通過程：當在柵極施加足夠大的正向電壓時，柵極下方的半導體表面會迅速形成反型層，形成導電溝道，電子從源極通過溝道流向漏極，實現快速導通。其導通時間主要由柵極電容的充電時間決定，由于柵極電容相對較小，充電速度快，因此導通速度較快。

• 關斷過程：當柵極電壓降低到閾值電壓以下時，反型層消失，導電溝道關閉，電子流動被迅速阻斷，實現快速關斷。關斷時間主要由柵極電容的放電時間決定，同樣因為柵極電容小，放電速度快，關斷迅速。

• IGBT

• 導通過程：IGBT的導通類似于MOSFET和雙極型晶體管的復合過程。首先，柵極電壓使MOSFET部分導通，形成電子溝道，電子從發(fā)射極流向集電極。然后，這些電子會吸引PNP雙極型晶體管的空穴從集電極流向發(fā)射極，形成正反饋，使器件完全導通。這個正反饋過程需要一定的時間，導致導通速度相對較慢。

• 關斷過程：關斷時，柵極電壓降低，MOSFET部分的溝道關閉，電子流動停止。但雙極型晶體管部分存儲的少數載流子（空穴）需要一定的時間來復合和抽出，這個存儲效應會導致關斷時間延長，使得關斷速度比Power MOSFET慢。

結構特性影響

• Power MOSFET：是單極型器件，只有一種載流子（電子或空穴）參與導電。其結構相對簡單，沒有少數載流子存儲效應，因此開關速度快，開關損耗小。

• IGBT：是雙極型和單極型器件的復合體，既有MOSFET的高輸入阻抗和快速開關特性，又有雙極型晶體管的大電流承載能力和低導通壓降。然而，雙極型晶體管部分的少數載流子存儲效應會影響其開關速度。在導通時，少數載流子注入到基區(qū)；在關斷時，這些少數載流子需要復合或被抽出，這個過程需要時間，從而限制了IGBT的開關速度。

典型參數對比示例

不同應用場景下的選擇考量

• Power MOSFET：適用于高頻開關應用，如開關電源、高頻逆變器、DC - DC變換器等。在這些應用中，要求器件具有快速的開關速度和較低的開關損耗，以提高系統(tǒng)的效率和響應速度。

• IGBT：雖然開關速度相對較慢，但具有高電流承載能力和低導通壓降，適用于中低頻、大功率應用，如電機驅動、電力傳輸、大功率逆變器等。在這些應用中，功率等級較高，對開關速度的要求相對較低，而更注重器件的功率處理能力和效率。