Hva er en IGBT-transistor?

Parallelt med studiet av egenskapene til halvlederedet var også en forbedring i teknologien til å produsere enheter basert på dem. Etter hvert dukket det opp nye elementer med god ytelse. Den første IGBT-transistoren dukket opp i 1985 og kombinerte de unike egenskapene til bipolare og feltstrukturer. Som det viste seg, kan disse to typene halvlederutstyr som er kjent på den tiden godt "komme overens" sammen. Det var de som dannet strukturen som ble nyskapende og gradvis fikk enorm popularitet blant designere av elektroniske kretser. Selve forkortelsen IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) snakker om etableringen av en hybridkrets basert på bipolare og felteffekt-transistorer. Samtidig ble evnen til å jobbe med store strømmer i strømkretsene til en struktur kombinert med en høy inngangsimpedans fra en annen.

Den moderne IGBT er forskjellig fra sinforgjenger. Faktum er at teknologien i deres produksjon gradvis har blitt bedre. Siden utseendet til det første elementet med en slik struktur, har hovedparametrene endret seg til det bedre:

• Den koblede spenningen har vokst fra 1000V til 4500V.Dette gjorde det mulig å bruke kraftmoduler når du arbeider i høyspenningskretser. Diskrete elementer og moduler har blitt mer pålitelige i arbeidet med induktans i strømkretsen og mer beskyttet mot impulsstøy.
• Bryterstrømmen for diskrete elementer har øktopptil 600A diskret og opptil 1800A modulær. Dette gjorde det mulig å bytte strømstrømkretser med høy effekt og bruke en IGBT-transistor til å jobbe med motorer, varmeovner, forskjellige industrielle installasjoner, etc.
• Fremover på-state spenningsfall falt til 1V. Dette gjorde det mulig å redusere området for varmeavledende radiatorer og samtidig redusere risikoen for svikt fra termisk sammenbrudd.
• Byttefrekvens i moderne enheternår 75 Hz, noe som gjør at de kan brukes i innovative system for elektrisk styring. Spesielt er de vellykket brukt i frekvensomformere. Slike enheter er utstyrt med en PWM-kontroller, som fungerer sammen med en modul, hvor hovedelementet er en IGBT-transistor. Frekvensomformere erstatter gradvis tradisjonelle elektriske drevkontrollordninger.
• Enhetens ytelse har også økt betydelig.Moderne IGBT-er har di / dt = 200μs. Dette refererer til tiden det tar å aktivere / deaktivere. Sammenlignet med de første prøvene har ytelsen femdoblet seg. En økning i denne parameteren påvirker den mulige byttefrekvensen, noe som er viktig når du arbeider med enheter som implementerer prinsippet om PWM-kontroll.

Elektroniske kretser ble også forbedret,som styrte IGBT-transistoren. De viktigste kravene som ble pålagt dem var å sikre en sikker og pålitelig bytte av enheten. De må ta hensyn til alle svakhetene i transistoren, spesielt dens "frykt" for overspenning og statisk elektrisitet.