Načelo delovanja bipolarnega tranzistorja z izoliranimi vrati (IGBT)

Bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati (IGBT) je sestavljena močnostna polprevodniška naprava s popolnoma-nadzorovano-napetostjo, ki združuje visoko vhodno impedanco MOSFET-jev z nizkim padcem prevodne napetosti GTR-jev.

 

Osnovna struktura in pogonski mehanizem
Kompozitna struktura s tremi- terminali: IGBT je sestavljen iz vrat, kolektorja in oddajnika, ki je notranje enakovreden MOSFET-u, ki poganja bipolarni tranzistor (PNP).

Napetostno-nadzorovane lastnosti: kot napetostno{1}}nadzorovana naprava je priporočena pogonska napetost vrat 15 V ± 1,5 V, z visoko vhodno impedanco in nizko pogonsko močjo.

 

Mehanizem za-vklop in-izklop
Proces-vklopa: Ko se med vrati in oddajnikom uporabi napetost naprej, ki presega prag, se znotraj MOSFET-a oblikuje kanal, ki zagotavlja osnovni tok tranzistorju PNP in vklopi IGBT. V tem času se uporablja učinek modulacije prevodnosti; luknje so vbrizgane v območje N za zmanjšanje upornosti in doseganje nizkega padca napetosti v-stanju.

Postopek izklopa-: Ko se na vrata uporabi povratna napetost ali se signal odstrani, kanal MOSFET izgine, osnovni tok se prekine in IGBT se izklopi. Med iz-izklopom pride do pojava repnega toka, ki zahteva optimizirano zasnovo za zmanjšanje izgub.

 

Glavne značilnosti in aplikacije
Električne lastnosti: Primerno za območja z zdržljivo napetostjo nad 600 V, tokom nad 10 A in frekvenco nad 1 kHz, ki združuje visoko-hitrost z nizko odpornostjo.

Področja uporabe: Uporablja se predvsem v fotonapetostnih pretvornikih, elektronskih krmilnih sistemih za nova energetska vozila, industrijski opremi za pretvorbo frekvence in indukcijskem ogrevanju.