Що таке igbt-транзистор?
Відео: Польові IGBT транзистори IRG4PC50UD для котушки Тесли
Паралельно з вивченням властивостей напівпровідників відбувалося і вдосконалення технології виготовлення приладів на їх основі. Поступово з`являлися все нові елементи, з хорошими експлуатаційними характеристиками. Перший IGBT-транзистор з`явився в 1985 році і поєднував у собі унікальні властивості біполярної і польовий структур. Як виявилося, ці два відомих на той момент типу напівпровідникових приладів цілком можуть &ldquo-уживатися&rdquo- разом. Вони-то і утворили структуру, яка стала інноваційної та поступово набула величезної популярності у розробників електронних схем. Сама абревіатура IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) говорить про створення гібридної схеми на основі біполярного та польового транзисторів. При цьому здатність працювати з великими струмами в силових ланцюгах однієї структури поєднувалася з високим вхідним опором інший.
Сучасний IGBT-транзистор відрізняється від свого попередника. Справа в тому, що технологія їх виробництва поступово удосконалювалася. З моменту появи першого елемента з такою структурою його основні параметри змінилися в кращу сторону:
Напруга, що комутується зросла з 1000V до 4500V. Це дозволило використовувати силові модулі при роботі в ланцюгах підвищеної напруги. Дискретні елементи і модулі стали більш надійними в роботі з індуктивністю в силовому ланцюзі і більш захищеними від імпульсних перешкод.- Комутований струм для дискретних елементів виріс до 600A в дискретно і до 1800A в модульному виконанні. Це дозволило комутувати струмові кола великої потужності і використовувати IGBT-транзистор для роботи з двигунами, нагрівачами, різними установками промислового призначення і т.д.
- пряме падіння напруги у відкритому стані впало до 1V. Це дозволило зменшити площу теплоотводящих радіаторів і одночасно знизити ризик виходу з ладу від теплового пробою.
- Частота комутації в сучасних приладах досягає 75 Гц, що дозволяє використовувати їх в інноваційних схемах керування електроприводом. Зокрема, вони з успіхом застосовуються в частотних перетворювачів. Такі прилади оснащені шим-контролером, який і працює в "зв`язці" з модулем, основний елемент в якому - IGBT-транзистор. частотні перетворювачі поступово заміняють традиційні схеми управління електроприводом.
Швидкодію приладу також сильно зросла. Сучасні транзистори IGBT мають di / dt = 200мкс. Мається на увазі час, витрачений на включення / вимикання. У порівнянні з першими зразками швидкодія збільшилася в п`ять разів. Збільшення цього параметра впливає на можливу коммутируемую частоту, що важливо при роботі з пристроями, що реалізовують принцип шим-регулювання.
Відео: IGBT транзистор IRGP50B60PD
Також удосконалювалися і електронні схеми, які здійснювали управління IGBT-транзистором. Основні вимоги, які висувалися до них - це забезпечити безпечне і надійне перемикання пристрою. Вони повинні враховувати всі слабкі сторони транзистора, зокрема, його "боязнь" перенапруги і статичної електрики.
