Kas yra IGBT tranzistorius?

Kartu su puslaidininkių savybių tyrimutaip pat pagerėjo jų gamybos technologija. Palaipsniui visi nauji elementai, geri rezultatai. Pirmasis IGBT tranzistorius pasirodė 1985 m. Ir sujungė unikalias bipolinio ir lauko struktūros savybes. Kaip paaiškėjo, šie dviejų tipų puslaidininkiniai prietaisai, žinomi tuo metu, gali lengvai pasiekti „kartu“. Jie sudarė struktūrą, kuri tapo novatoriška ir palaipsniui įgijo didžiulį populiarumą elektroninių grandinių kūrėjams. Santrumpa IGBT (izoliuojamų vartų bipoliniai tranzistoriai) kalba apie hibridinės grandinės sukūrimą, pagrįstą bipoliniu ir lauko efektu veikiančiais tranzistoriais. Tuo pačiu metu gebėjimas dirbti su didelėmis srovėmis vienos struktūros galios grandinėse buvo sujungtas su dideliu kito įėjimo atsparumu.

Modernus IGBT tranzistorius skiriasi nuo jopirmtakas. Faktas yra tas, kad jų gamybos technologija palaipsniui pagerėjo. Kadangi pirmojo elemento su tokia struktūra išvaizda, pagrindiniai jo parametrai pasikeitė geriau:

• Perjungta įtampa padidėjo nuo 1000V iki 4500V.Tai leido naudoti maitinimo modulius dirbant viršįtampių grandinėse. Diskretiniai elementai ir moduliai tapo patikimesni veikiant su induktyvumu elektros grandinėje ir labiau apsaugoti nuo impulsinio triukšmo.
• Коммутируемый ток для дискретных элементов вырос iki 600A diskretiškos ir iki 1800A modulinės konstrukcijos. Tai leido perjungti didelės srovės grandines ir naudoti IGBT tranzistorių darbui su varikliais, šildytuvais, įvairiais pramoniniais įrenginiais ir kt.
• Tiesioginės įtampos sumažėjimas atviroje būsenoje sumažėjo iki 1V. Tai leido sumažinti šilumnešio radiatorių plotą ir tuo pačiu sumažinti šilumos gedimo riziką.
• Perjungimo dažnis šiuolaikiniuose įrenginiuosepasiekia 75 Hz, o tai leidžia juos naudoti naujoviškose elektros pavaros valdymo sistemose. Ypač jie sėkmingai naudojami dažnio keitikliai. Tokie įrenginiai turi PWM valdiklį, kuris veikia kartu su moduliu, kurio pagrindinis elementas yra IGBT tranzistorius. Dažnio keitikliai palaipsniui pakeičia tradicinę pavaros valdymo grandinę.
• Įrenginio greitis taip pat labai padidėjo.Šiuolaikiniai IGBT tranzistoriai turi di / dt = 200µs. Tai reiškia laiką, praleistą įjungimui / išjungimui. Palyginti su pirmuoju mėginiu, greitis padidėjo penkis kartus. Šio parametro didinimas veikia galimą perjungimo dažnį, kuris yra svarbus dirbant su prietaisais, kurie įgyvendina „pwm“ valdymo principą.

Taip pat patobulintos elektroninės grandinės,kuris valdė IGBT tranzistorių. Pagrindiniai jiems keliami reikalavimai buvo užtikrinti saugų ir patikimą prietaiso perjungimą. Jie turi atsižvelgti į visus tranzistoriaus trūkumus, ypač į jo „baimę“ dėl viršįtampio ir statinės elektros.