Hemen hemen her modern insan, en azından transistörlerin çeşitli elektronik ve elektrikli cihazlarda yaygın olarak kullanıldığını duymuştur. Elektronik uzmanları, transistörlerin bipolar ve alana bölündüğünü bilir. İkisi arasındaki temel fark, bipolar transistörlerin bir akım tarafından tahrik edilmesidir. tabanlarına beslenirken, saha olanlar voltajla beslenir, bunun potansiyeli bunların kapısına uygulanır. elementler.
70'lerin sonlarında geliştirilen başka bir transistör türü daha var. geçen yüzyılda ve IGBT olarak adlandırılıyor. Bu yarı iletken cihaz, iki kutuplu bir transistörün ve alan etkili bir transistörün temel özelliklerini birleştirir: yapı olarak iki kutuplu bir cihaza benzer, ancak voltaj kontrollüdür. Bu ilginç özellik, kapının bir kontrol elektrodu olarak yalıtımlı hale getirilmesi nedeniyle elde edilir.
IGBT yapısı
İç yapısı açısından IGBT, kompozit bir yapı olarak yapılır ve alan etkisi ile bipolar transistörlerin bir kombinasyonudur. Yapının iki kutuplu kısmı güç fonksiyonlarını devralırken, alan elemanı kontrol fonksiyonlarını uygular. İki elektrotun adı iki kutuplu elemandan ödünç alınmıştır: kollektör ve yayıcı ve alana göre kontrol elektroduna geçit denir.
Yapının her iki ana bloğu da tek bir bütün oluşturur ve Şekil 1'de gösterildiği gibi birbirine bağlıdır. Bundan, IGBT transistörünün, iki bipolar transistörden uygulanan, iyi bilinen Darlington devresinin bir gelişimi olarak kabul edilebileceği sonucu çıkar.
Faydaları
IGBT öğelerinde kullanılan ana bloklarının etkileşim şeması, aşağıdakilerden birini ortadan kaldırmaya izin verir: güçlü bir bipolar transistörün ana dezavantajları: nispeten küçük bir kazanç akım. Böylece, anahtar elemanlar oluşturulurken, kontrol devrelerinin gerekli gücü önemli ölçüde azaltılır.
Bir IGBT transistöründe iki kutuplu yapının bir kuvvet parçası olarak kullanılması, yanıt hızını önemli ölçüde artıran doygunluk etkisini ortadan kaldırır. Aynı zamanda, maksimum çalışma voltajı artar ve durumdaki güç kaybı azalır. Bu tipin en gelişmiş elemanları, yüzlerce amperlik akımları değiştirir ve çalışma voltajı, onlarca kHz'e kadar olan çalışma frekanslarında birkaç bin volta ulaşır.
IGBT transistörün tasarımı ve kapsamı
IGBT transistörü, Şekil 2'de gösterildiği gibi tasarımı ile geleneksel bir tasarıma sahiptir, doğrudan bir radyatöre montaj ve ayrıca güç devrelerinin tasarım ve kurulum teknolojisinde değişiklik gerektirmez elektronik.
IGBT'lerin modüllere dahil edilebileceğini söylemeye gerek yok. Bunlardan birinin bir örneği Şekil 3'te gösterilmektedir.
IGBT uygulamalarının odak alanları şunlardır:
- doğru akım ile darbe tipi güç kaynağı kaynakları;
- elektrikli sürücü kontrol sistemleri;
- kaynak akımı kaynakları.
Çeşitli ekipmanların geleneksel ve kesintisiz güç kaynaklarının yanı sıra, IGBT transistörleri elektrik taşımacılığı için caziptir çünkü Çekiş gücünün yüksek hassasiyetli kontrolüne izin verin ve mekanik olarak kontrol edilen sistemlerde tipik olan sarsıntıları ortadan kaldırın hareket.