Termin IGBT on pooljuhtseade ja IGBT akronüüm on isoleeritud värava bipolaarne transistor. See koosneb kolmest terminalist, millel on lai valik bipolaarse voolu kandevõimet. IGBT disainerid arvavad, et see on pinge abil juhitav bipolaarne seade CMOS-sisendi ja bipolaarse väljundiga. IGBT disaini saab teha mõlema seadme abil, näiteks BJT ja MOSFET monoliitsel kujul. Seadme optimaalsete omaduste saavutamiseks ühendab see mõlema parimad varad. Isoleeritud värava bipolaarse transistori rakendused hõlmavad toiteahelaid, impulsi laiuse modulatsioon , jõuelektroonika, katkematu toiteallikas ja palju muud. Seda seadet kasutatakse jõudluse, tõhususe suurendamiseks ja kuuldava mürataseme vähendamiseks. See on fikseeritud ka resonantsrežiimi muundurite ahelates. Optimeeritud isoleeritud värava bipolaarne transistor on ligipääsetav nii madala juhtivuse kui ka lülituskadude jaoks.

Isoleeritud värava bipolaarne transistor

Isoleeritud värava bipolaarne transistor on kolme klemmiga pooljuhtseade ja neid klemme nimetatakse väravaks, emitteriks ja kollektoriks. IGBT emitteri ja kollektori klemmid on seotud juhtivuse teega ja värava klemm on seotud selle juhtimisega. Võimenduse arvutamise saavutab IGBT on raadio b / n selle i / p & o / p signaal. Tavapärase BJT puhul on võimenduse summa peaaegu võrdne raadio ja väljundvoolu sisendvooluga, mida nimetatakse beetaks. Isoleeritud värava bipolaarne kasutatakse peamiselt transistore võimendi ahelates nagu MOSFETS või BJT.

IGBT-seade

IGBT-d kasutatakse peamiselt väikestes signaalivõimendi vooluringides nagu BJT või MOSFET. Kui transistor ühendab võimendusahela väiksema juhtivuskao, tekib ideaalne tahkislüliti, mis sobib suurepäraselt jõuelektroonika paljudes rakendustes.

IGBT lülitatakse lihtsalt värava terminali aktiveerimise ja deaktiveerimise abil sisse ja välja. Püsiv pinge + Ve i / p signaal üle värava ja emitteri klemmide hoiab seadme aktiivses olekus, samal ajal kui sisendsignaali eeldamine lülitab selle BJT või MOSFETiga sarnaselt välja.

IGBT põhikonstruktsioon

N-kanaliga IGBT põhistruktuur on toodud allpool. Selle seadme struktuur on sile ja IGBT Si-osa on peaaegu sarnane MOSFET-i vertikaalse võimsusega, välja arvatud P + süstekiht. Sellel on N + allikapiirkondade kaudu metallioksiidi pooljuhtide värava ja P-aukude võrdne struktuur. Järgmises konstruktsioonis koosneb N + kiht neljast kihist ja seda, mis asuvad ülaosas, nimetatakse allikaks ja alumist kihti - kollektoriks või äravooluks.

“arvuti erinevad pordid ”

IGBT põhikonstruktsioon

IGBTS-i on kahte tüüpi, nimelt IGBT (NPT IGBTS) ja IGBT (PT IGBT) kaudu. Need kaks IGBT-d on määratletud nii, et kui IGBT on kavandatud N + puhverkihiga, nimetatakse seda PT IGBT-ks, sarnaselt siis, kui IGBT-d on kavandatud ilma N + puhverkihita, nimetatakse NPT IGBT-ks. IGBT jõudlust saab puhverkihi olemasolul suurendada. IGBT töö on kiirem kui toide BJT ja toide MOSFET.

IGBT vooluringi skeem

Tuginedes isoleeritud värava bipolaarse transistori põhikonstruktsioonile, konstrueeritakse lihtne IGBT draiveri vooluring PNP ja NPN transistorid , JFET, OSFET, mis on toodud alloleval joonisel. JFET-transistorit kasutatakse NPN-transistori kollektori ühendamiseks PNP-transistori alusega. Need transistorid tähistavad parasiitset türistori negatiivse tagasiside loomiseks.

IGBT vooluringi skeem

RB takisti tähistab NPN-transistori BE-klemme, et kinnitada, et türistor ei haaku, mis viib IGBT-i lukustumiseni. Transistor tähistab voolu struktuuri kahe naabruses asuva IGBT-elemendi vahel. See laseb MOSFETil ja toetab enamikku pingest. Allpool on näidatud IGBT vooluahela sümbol, mis sisaldab kolme klemmi, nimelt emitterit, väravat ja kollektorit.

IGBT omadused

Induktsioonvärava bipolaarne transistor on pinge abil juhitav seade, seadme juhtimise jätkamiseks vajab see värava terminalil ainult väikest pinget

IGBT omadused

Kuna IGBT on pinge abil juhitav seade, vajab see väraval ainult väikest pinget, et säilitada juhtivus seadme kaudu, mis ei sarnane BJT-ga, mis vajab, et baasivoolu oleks alati küllastuse säilitamiseks piisavalt palju.

“alajaama komponendid ja nende funktsioonid ”

IGBT suudab voolu vahetada ühesuunalises suunas, mis on ettepoole suunatud (kollektor Emitterisse), samas kui MOSFETil on kahesuunaline voolu ümberlülitusvõime. Sest see kontrollis ainult ettepoole.

IGBT-värava ajamiskeemide tööpõhimõte on nagu N-kanaliga toite MOSFET. Peamine erinevus on see, et juhtiva kanali pakutav takistus, kui seadme aktiivne olek annab voolu, on IGBT-s väga väike. Seetõttu on voolu reitingud vastava võimsusega MOSFETiga võrreldes kõrgemad.

Seega on see kõik Isoleeritud värava bipolaarne transistor töö ja omadused. Oleme märganud, et see on pooljuhtlülitusseade, millel on juhtimisvõime nagu MOSFET ja o / p BJT-le. Loodame, et olete sellest IGBT kontseptsioonist paremini aru saanud. Lisaks, kui teil on küsimusi IGBT rakenduste ja eeliste kohta, esitage palun oma ettepanekud, kommenteerides allolevas kommentaaride jaotises. Siin on teile küsimus, mis vahe on BJT, IGBT ja MOSFET?

Foto autorid: