Ce este un tranzistor IGBT?

În paralel cu studiul proprietăților semiconductorilor, sa îmbunătățit și tehnologia de fabricare a dispozitivelor bazate pe ele. Treptat au apărut toate elementele noi, cu caracteristici bune de performanță. Primul tranzistor IGBT a apărut în 1985 și a combinat proprietățile unice ale structurilor bipolare și ale câmpului. După cum sa dovedit, acești doi cunoscuți la vremea respectivă dispozitive semiconductoare ar putea bine să se înțeleagă împreună. Ei au creat o structură care a devenit inovatoare și a câștigat treptat o popularitate imensă în rândul dezvoltatorilor de circuite electronice. Numai abrevierea IGBT (Insulated Gate Tranzistori bipolari) vorbește despre crearea unui sistem hibrid bazat pe bipolar și efect tranzistori cu efect de câmp. În același timp, abilitatea de a lucra cu curenți mari în circuitele de putere din aceeași structură a fost combinată cu o rezistență ridicată la intrare a celeilalte.

Transistorul IGBT modern diferă de predecesorul său. Adevărul este că tehnologia producției lor a fost îmbunătățită treptat. De la apariția primului element cu această structură, parametrii săi principali s-au schimbat în bine:

• Tensiunea comutată a crescut de la 1000V la 4500V. Acest lucru a permis utilizarea modulelor de putere atunci când lucrați în circuite de înaltă tensiune. Elementele și modulele discrete au devenit mai fiabile în lucrul cu inductivitatea în circuitul de alimentare și sunt mai protejate de zgomotul de impuls.
• Curentul de comutare pentru elementele discrete a crescut la 600A în mod discret și până la 1800A în design modular. Acest lucru a permis comutarea circuitelor mari de curent și utilizarea unui tranzistor IGBT pentru a lucra cu motoare, încălzitoare, diverse instalații industriale etc.
• direct scădere de tensiune în stare deschisă a scăzut la 1V. Acest lucru a permis reducerea suprafeței radiatoarelor și, în același timp, reducerea riscului de defectare.
• Frecvența de comutare la dispozitivele moderne atinge 75 Hz, ceea ce le permite să fie utilizate în circuite de control inovatoare pentru acționări electrice. În special, acestea sunt utilizate cu succes în convertoare de frecvență. Astfel de dispozitive sunt echipate cu un controler de magistrală, care funcționează într-un "pachet" cu modulul, elementul principal în care este un tranzistor IGBT. Invertoare de frecvență înlocuind treptat schemele tradiționale de control al acționării electrice.
• Viteza dispozitivului a crescut de asemenea foarte mult. Transistorii moderni IGBT au di / dt = 200μs. Aceasta se referă la timpul necesar activării / dezactivării. În comparație cu primele eșantioane, performanța a crescut de cinci ori. Creșterea acestui parametru afectează frecvența posibilă de comutare, importantă atunci când lucrați cu dispozitive care implementează principiul de control.

S-au îmbunătățit și circuitele electronice care au controlat tranzistorul IGBT. Principalele cerințe care le-au fost impuse - este asigurarea unui dispozitiv de comutare sigur și fiabil. Acestea trebuie să ia în considerare toate punctele slabe ale tranzistorului, în special, "teama" sa de supraexpunere și electricitate statică.