Pracovný princíp bipolárneho tranzistora s izolovaným hradlom (IGBT)

Bipolárny tranzistor s izolovaným hradlom (IGBT) je kompozitné plne-riadené napätím{1} poháňané výkonové polovodičové zariadenie, ktoré kombinuje vysokú vstupnú impedanciu tranzistorov MOSFET s nízkym vodivým poklesom napätia GTR.

 

Základná štruktúra a hnací mechanizmus
Kompozitná štruktúra s tromi{0}}pólmi: IGBT pozostáva z hradla, kolektora a žiariča, ktoré sú vnútorne ekvivalentné MOSFET poháňajúcemu bipolárny tranzistor (PNP).

Napätím-riadené charakteristiky: Ako napäťovo{1}}riadené zariadenie je odporúčané budiace napätie brány 15 V ± 1,5 V, s vysokou vstupnou impedanciou a nízkym riadiacim výkonom.

 

Zapnite-a Vypnite{1}}mechanizmus
Proces zapínania-: Keď sa medzi hradlo a vysielač privedie napätie v doprednom smere prekračujúce prahovú hodnotu, v rámci MOSFET sa vytvorí kanál, ktorý poskytne základný prúd tranzistoru PNP a zapne IGBT. V tomto čase sa využíva efekt modulácie vodivosti; otvory sa vstrekujú do oblasti N, aby sa znížil odpor, čím sa dosiahne nízky úbytok napätia v -stavovom stave.

Proces vypínania-: Keď sa na bránu privedie spätné napätie alebo sa odstráni signál, kanál MOSFET zmizne, základný prúd sa preruší a IGBT sa vypne. Počas vypínania-nastáva jav koncového prúdu, ktorý vyžaduje optimalizovaný dizajn na zníženie strát.

 

Hlavné vlastnosti a aplikácie
Elektrické charakteristiky: Vhodné pre oblasti s napätím nad 600 V, prúdom nad 10 A a frekvenciou nad 1 kHz, pričom kombinuje vysoko-rýchlostný výkon s nízkym odporom.

Oblasti použitia: Používa sa hlavne vo fotovoltaických invertoroch, nových elektronických riadiacich systémoch energetických vozidiel, priemyselných zariadeniach na konverziu frekvencie a indukčnom ohreve.