המונח IGBT הוא מכשיר מוליך למחצה וראשי התיבות של IGBT הוא טרנזיסטור דו-קוטבי של שער מבודד. הוא מורכב משלושה מסופים עם מגוון עצום של יכולת נשיאה דו-קוטבית. מעצבי ה- IGBT חושבים שמדובר במכשיר דו-קוטבי מבוקר מתח עם כניסת CMOS ופלט דו-קוטבי. את העיצוב של ה- IGBT ניתן לעשות באמצעות שני המכשירים כגון BJT ו- MOSFET בצורה מונוליטית. הוא משלב את הנכסים הטובים ביותר של שניהם כדי להשיג את מאפייני המכשיר האופטימליים. היישומים של הטרנזיסטור הדו קוטבי של השער המבודד כוללים מעגלי כוח, אפנון רוחב הדופק , אלקטרוניקה כוח, אספקת חשמל ללא הפרעה ורבים נוספים. מכשיר זה משמש להגברת הביצועים, היעילות והפחתת רמת הרעש הנשמעת. הוא קבוע גם במעגלי ממיר במצב תהודה. טרנזיסטור דו-קוטבי שער מבודד אופטימלי נגיש הן להולכה נמוכה והן לאובדן מיתוג.

טרנזיסטור דו-קוטבי שער מבודד

הטרנזיסטור הדו קוטבי של השער המבודד הוא מכשיר מוליך למחצה בעל שלושה מסופים ומסופים אלה נקראים כשער, פולט וקולט. מסופי פולט ואספן של ה- IGBT קשורים לנתיב מוליכות ומסוף שער קשור לבקרתו. חישוב ההגברה מושג על ידי ה- IGBT הוא רדיו b / n אות ה- i / p & o / p שלו. עבור BJT קונבנציונאלי, סכום הרווח כמעט שווה ערך לרדיו לזרם המוצא לזרם הקלט המכונה בטא. השער הדו קוטבי מבודד טרנזיסטורים משמשים בעיקר במעגלי מגבר כגון MOSFETS או BJT.

מכשיר IGBT

ה- IGBT משמש בעיקר במעגלי מגבר אות קטנים כמו BJT או MOSFET. כאשר הטרנזיסטור משלב את אובדן ההולכה התחתון של מעגל מגבר, מתרחש מתג אידיאלי למצב מוצק אשר מושלם עבור יישומים רבים של מוצרי אלקטרוניקה.

IGBT פשוט מועבר למצב 'ON' ו- 'OFF' על ידי הפעלה ונטרול של מסוף השער שלו. מתח קבוע + אות Ve i / p מעבר לשער ולמסופי הפולט ישמור על המכשיר במצב פעיל, בעוד שהנחת אות הכניסה תביא אותו לכיבוי 'OFF' בדומה ל- BJT או MOSFET.

בנייה בסיסית של IGBT

הבנייה הבסיסית של ה- IGBT בערוץ N מובאת להלן. מבנה המכשיר הזה פשוט וקטע Si של ה- IGBT כמעט דומה לזה של כוח אנכי של MOSFET למעט שכבת הזרקת P +. הוא חולק את המבנה השווה של שער מוליכים למחצה של תחמוצת מוליכים ובארות P דרך אזורי מקור N +. בבנייה הבאה שכבת N + מורכבת מארבע שכבות ושממוקם בחלק העליון נקרא כמקור והשכבה הנמוכה ביותר נקראת אספן או ניקוז.

“מצא את ההספק המרבי שניתן להעביר לעומס התנגדותי על ידי המעגל. ”

בנייה בסיסית של IGBT

ישנם שני סוגים של IGBTS, כלומר אי אגרוף באמצעות IGBT (NPT IGBTS) ונקב באמצעות IGBT (PT IGBT). שני IGBT אלה מוגדרים ככאשר ה- IGBT מתוכנן עם שכבת החיץ N + אז הוא נקרא PT IGBT, באופן דומה כאשר ה- IGBT מתוכנן ללא שכבת חיץ N + נקרא כ- NPT IGBT. ניתן להגדיל את ביצועי ה- IGBT על ידי קיום שכבת החיץ. הפעולה של IGBT מהירה יותר מה- BJT וה- MOSFET הכוח.

תרשים מעגלים של IGBT

בהתבסס על הקונסטרוקציה הבסיסית של הטרנזיסטור הדו קוטבי השער המבודד, מתוכנן מעגל נהג IGBT פשוט טרנזיסטורים PNP ו- NPN , JFET, OSFET, המופיע באיור שלהלן. הטרנזיסטור JFET משמש לחיבור אספן הטרנזיסטור NPN לבסיס הטרנזיסטור PNP. טרנזיסטורים אלה מציינים את התיריסטור הטפילי ליצירת לולאת משוב שלילית.

תרשים מעגלים של IGBT

הנגן RB מציין את מסופי ה- BE של הטרנזיסטור NPN כדי לאשר שהתיריסטור לא נשבר, מה שיוביל להידבקות IGBT. הטרנזיסטור מציין את מבנה הזרם בין שני תאי IGBT שכנים. זה מאפשר ל- MOSFET ותומך ברוב המתח. סמל המעגל של ה- IGBT מוצג להלן, המכיל שלושה מסופים, כלומר פולט, שער ואספן.

מאפייני IGBT

הטרנזיסטור הדו קוטבי של שער האינדוקציה הוא מכשיר מבוקר מתח, הוא זקוק רק לכמות קטנה של מתח על מסוף השער כדי להמשיך בהולכה דרך המכשיר.

מאפייני IGBT

מכיוון שה- IGBT הוא מכשיר נשלט על מתח, הוא דורש רק מתח קטן על השער כדי לשמור על הולכה דרך המכשיר, לא כמו של BJT אשר זקוקים לכך שזרם הבסיס יסופק תמיד בכמות מספקת מספיק כדי לשמור על רוויה.

IGBT יכול להחליף זרם חד כיווני בכיוון קדימה (אספן לפולט), ואילו ל- MOSFET יכולת מיתוג זרם דו כיוונית. כי הוא שלט בכיוון קדימה בלבד.

עקרון העבודה של מעגלי כונן השער עבור ה- IGBT הוא כמו MOSFET כוח בערוץ N. ההבדל העיקרי הוא שהתנגדות שמציע ערוץ המוליך בעת אספקת זרם דרך המכשיר במצבו הפעיל קטנה מאוד ב- IGBT. מסיבה זו, דירוג הזרם גבוה יותר בהשוואה ל- MOSFET הספק מקביל.

לפיכך, מדובר בכל טרנזיסטור דו-קוטבי שער מבודד עבודה ומאפיינים. שמנו לב שמדובר במכשיר למיתוג מוליכים למחצה שיש לו יכולת שליטה כמו MOSFET ו- o / p המאפיין BJT. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג IGBT זה. יתר על כן, כל שאלה לגבי יישומים ויתרונות של IGBT, אנא הוסף את הצעותיך על ידי תגובה בסעיף ההערות למטה. הנה שאלה עבורך, מה ההבדל בין BJT, IGBT ו- MOSFET?

נקודות זיכוי: