Термин IGBT означает полупроводниковое устройство, а аббревиатура IGBT - биполярный транзистор с изолированным затвором. Он состоит из трех клемм с широким диапазоном биполярных токов. Разработчики IGBT думают, что это биполярное устройство с управлением напряжением с входом CMOS и биполярным выходом. Конструкция IGBT может быть выполнена с использованием обоих устройств, таких как BJT и MOSFET, в монолитной форме. Он сочетает в себе лучшие качества обоих для достижения оптимальных характеристик устройства. Применение биполярного транзистора с изолированным затвором включает в себя силовые цепи, широтно-импульсная модуляция , силовая электроника, источники бесперебойного питания и многое другое. Это устройство используется для повышения производительности, эффективности и снижения уровня слышимого шума. Он также фиксируется в схемах резонансного преобразователя. Оптимизированный биполярный транзистор с изолированным затвором доступен как для низких потерь проводимости, так и для коммутации.

Биполярный транзистор с изолированным затвором

Биполярный транзистор с изолированным затвором представляет собой трехполюсное полупроводниковое устройство, и эти выводы называются затвором, эмиттером и коллектором. Эмиттерные и коллекторные выводы IGBT связаны с трактом проводимости, а зажим затвора связан с его управлением. Расчет усиления достигается за счет IGBT в радиооборудовании с его i / p и o / p-сигналом. Для обычного BJT сумма коэффициентов усиления почти эквивалентна выходному току и входному току, что называется бета. Изолированный вентиль биполярный транзисторы в основном используются в схемах усилителя, таких как МОП-транзисторы или биполярные транзисторы.

Устройство IGBT

IGBT в основном используется в схемах усилителей малых сигналов, таких как BJT или MOSFET. Когда транзистор сочетает в себе более низкие потери проводимости схемы усилителя, получается идеальный твердотельный переключатель, который идеально подходит для многих приложений силовой электроники.

IGBT просто включается и выключается путем активации и деактивации терминала затвора. Постоянное напряжение + Ve i / p сигнал на клеммах затвора и эмиттера будет поддерживать устройство в активном состоянии, в то время как предположение о входном сигнале заставит его выключить, подобно BJT или MOSFET.

Базовая конструкция IGBT

Базовая конструкция N-канального IGBT приведена ниже. Структура этого устройства проста, а Si-часть IGBT почти аналогична вертикальной силовой части MOSFET, за исключением инжектирующего слоя P +. Он имеет такую же структуру, как затвор и P-колодцы из оксида металла и полупроводника через области источника N +. В следующей конструкции слой N + состоит из четырех слоев, которые расположены вверху и называется источником, а самый нижний слой - коллектором или стоком.

“что такое мягкий старт ”

Базовая конструкция IGBT

Существует два типа IGBTS, а именно: IGBT без пробивки (NPT IGBTS) и с пробивкой через IGBT (PT IGBT). Эти два IGBT определены как: когда IGBT разработан с буферным слоем N +, он называется PT IGBT, аналогично, когда IGBT разработан без буферного слоя N +, называется NPT IGBT. Производительность IGBT может быть увеличена за счет наличия буферного уровня. IGBT работает быстрее, чем силовой BJT и силовой MOSFET.

Принципиальная схема IGBT

На основе базовой конструкции биполярного транзистора с изолированным затвором разработана простая схема драйвера IGBT с использованием Транзисторы PNP и NPN , JFET, OSFET, что показано на рисунке ниже. JFET-транзистор используется для подключения коллектора NPN-транзистора к базе PNP-транзистора. Эти транзисторы указывают паразитный тиристор на создание петли отрицательной обратной связи.

Принципиальная схема IGBT

Резистор RB указывает контакты BE транзистора NPN, чтобы подтвердить, что тиристор не фиксируется, что приведет к фиксации IGBT. Транзистор обозначает структуру тока между любыми двумя соседними ячейками IGBT. Это позволяет MOSFET и поддерживает большую часть напряжения. Обозначение схемы IGBT показано ниже, которая содержит три клеммы, а именно эмиттер, затвор и коллектор.

Характеристики IGBT

Биполярный транзистор с индукционным затвором - это устройство, управляемое напряжением, ему требуется только небольшое количество напряжения на выводе затвора, чтобы продолжить прохождение через устройство.

“для чего используется переменный ток ”

Характеристики IGBT

Поскольку IGBT - это устройство, управляемое напряжением, для поддержания проводимости через устройство требуется только небольшое напряжение на затворе, в отличие от BJT, которым требуется, чтобы базовый ток всегда подавался в достаточном количестве для поддержания насыщения.

IGBT может переключать ток в однонаправленном направлении, то есть в прямом направлении (от коллектора к эмиттеру), тогда как MOSFET может переключать ток в двух направлениях. Потому что он управлял только в прямом направлении.

Принцип работы схем управления затвором для IGBT аналогичен N-канальному силовому МОП-транзистору. Основное отличие состоит в том, что сопротивление проводящего канала при подаче тока через устройство в его активном состоянии очень мало в IGBT. Из-за этого номинальный ток выше по сравнению с соответствующим мощным полевым МОП-транзистором.

Таким образом, это все о Биполярный транзистор с изолированным затвором рабочие и характеристики. Мы заметили, что это полупроводниковое переключающее устройство, которое имеет такие возможности управления, как полевой МОП-транзистор, и характеристику переключения BJT. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию IGBT. Кроме того, любые вопросы относительно приложений и преимуществ IGBT, пожалуйста, дайте свои предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, в чем разница между BJT, IGBT и MOSFET?

Фото: