Какво е транзистор IGBT?

Успоредно с проучването на свойствата на полупроводниците, усъвършенства се и технологията за производство на устройства, базирани на тях. Постепенно се появиха всички нови елементи с добри характеристики на представяне. Първият IGBT-транзистор се появи през 1985 г. и съчетава уникалните свойства на биполярни и полеви структури. Както се оказа, тези два вида известни по онова време полупроводникови устройства може би "да се разбираме" заедно. Създадоха структура, която стана новаторска и постепенно придоби огромна популярност сред разработчиците на електронни схеми. Самият съкращение IGBT (Insulated Gate Биполярни транзистори) говори за създаването на хибридна схема, базирана на биполярни и транзистори с полеви ефект. В същото време способността да се работи с големи токове в силови схеми със същата структура се комбинира с висока съпротива на входа на другата.

Съвременният IGBT транзистор се различава от предшественика си. Факт е, че технологията на тяхното производство постепенно се подобрява. От появата на първия елемент с тази структура неговите основни параметри са се променили в по-добро състояние:

• Комутационното напрежение се увеличава от 1000V до 4500V. Това позволи използването на силови модули, когато работите във вериги с високо напрежение. Дискретните елементи и модули стават по-надеждни при работа с индуктивност в електрическата верига и по-защитени от импулсен шум.
• Превключващият ток за дискретни елементи е нараснал до 600А в дискретни и до 1800А в модулен дизайн. Това позволи превключване на големи токови вериги и използване на IGBT транзистор за работа с мотори, нагреватели, различни промишлени инсталации и др.
• директен спад на напрежението в отворено състояние спадна до 1V. Това позволи да се намали площта на радиаторите и едновременно с това да се намали рискът от повреда при топлинна повреда.
• Честотата на превключване в съвременните устройства достига 75 Hz, което им позволява да бъдат използвани в иновативни схеми за управление на електрически задвижвания. По - специално те се използват успешно честотни преобразуватели. Такива устройства са оборудвани с контролер на шината, който работи в "пакет" с модула, чийто основен елемент е IGBT транзистор. Честотни инвертори постепенно заменяйки традиционните схеми за управление на електрозадвижването.
• Скоростта на устройството също се увеличи значително. Съвременните транзистори с IGBT имат ди / dt = 200 μs. Това се отнася до времето, необходимо за включване / изключване. В сравнение с първите проби, производителността се е увеличила пет пъти. Увеличаването на този параметър оказва влияние върху възможната комутируема честота, която е важна при работа с устройства, които изпълняват принципа на управление.

Електронните схеми, които контролират IGBT транзистора, също са подобрени. Основните изисквания, наложени им - е да се осигури сигурно и надеждно комутационно устройство. Те трябва да вземат под внимание всички слаби страни на транзистора, по-специално неговия "страх" от прекомерно пренапрежение и статично електричество.