Izoliuotų vartų dvipolio tranzistoriaus (IGBT) veikimo principas

Izoliuotų vartų dvipolis tranzistorius (IGBT) yra sudėtinis visiškai -valdoma įtampa-varomas galios puslaidininkinis įtaisas, sujungiantis didelę MOSFET įėjimo varžą su mažu GTR laidumo įtampos kritimu.

 

Pagrindinė struktūra ir vairavimo mechanizmas
Trijų-gnybtų sudėtinė struktūra: IGBT susideda iš užtvaro, kolektoriaus ir emiterio, viduje atitinkančio MOSFET, varantį bipolinį tranzistorių (PNP).

Įtampa-valdomos charakteristikos: kaip įtampa-valdomam įrenginiui, rekomenduojama vartų pavaros įtampa yra 15 V ± 1,5 V, didelė įėjimo varža ir maža varomoji galia.

 

Įjungti-ir išjungti-mechanizmą
Įjungti -procesą: kai tarp užtvaro ir emiterio taikoma tiesioginė įtampa, viršijanti slenkstį, MOSFET viduje susidaro kanalas, tiekiantis bazinę srovę PNP tranzistoriui ir įjungiantis IGBT. Šiuo metu naudojamas laidumo moduliavimo efektas; skylės įpurškiamos į N sritį, kad būtų sumažinta varža ir pasiekiamas žemos -būsenos įtampos kritimas.

Išjungimo{0}}procesas: kai vartams taikoma atvirkštinė įtampa arba pašalinamas signalas, MOSFET kanalas išnyksta, nutrūksta pagrindinė srovė ir IGBT išsijungia. Išjungus-, atsiranda uodegos srovės reiškinys, dėl kurio reikalingas optimizuotas dizainas, siekiant sumažinti nuostolius.

 

Pagrindinės charakteristikos ir pritaikymas
Elektrinės charakteristikos: tinka regionams, kuriuose įtampa atlaiko virš 600 V, srovė viršija 10 A, o dažnis didesnis nei 1 kHz, derinant didelį -greitį ir mažą varžą.

Taikymo sritys: daugiausia naudojamos fotovoltiniuose keitikliuose, naujose energijos transporto priemonių elektroninėse valdymo sistemose, pramoninėje dažnio keitimo įrangoje ir indukciniame šildyme.