Pracovní princip bipolárního tranzistoru s izolovaným hradlem (IGBT)

Izolovaný hradlový bipolární tranzistor (IGBT) je kompozitní plně -řízené napětím{1}} řízené výkonové polovodičové zařízení, které kombinuje vysokou vstupní impedanci tranzistorů MOSFET s nízkým vodivým úbytkem napětí GTR.

 

Základní struktura a hnací mechanismus
Kompozitní struktura se třemi{0}}póly: IGBT se skládá z hradla, kolektoru a emitoru, které jsou vnitřně ekvivalentní MOSFET buzení bipolárního tranzistoru (PNP).

Charakteristiky řízené -napětím: Jako zařízení řízené napětím{1}} je doporučené řídicí napětí hradla 15 V ± 1,5 V, s vysokou vstupní impedancí a nízkým řídicím výkonem.

 

Zapněte-a Vypněte{1}}mechanismus
Proces zapnutí-: Když se mezi hradlem a emitorem přivede dopředné napětí překračující prahovou hodnotu, vytvoří se v tranzistoru MOSFET kanál, který poskytuje základní proud tranzistoru PNP a zapíná IGBT. V tomto okamžiku se využívá efekt modulace vodivosti; otvory jsou vstřikovány do oblasti N, aby se snížil měrný odpor, čímž se dosáhne nízkého úbytku napětí v -stavu.

Proces vypnutí-: Když je na bránu přivedeno zpětné napětí nebo je odstraněn signál, kanál MOSFET zmizí, proud báze se přeruší a IGBT se vypne. Během vypínání- dochází k fenoménu koncového proudu, který vyžaduje optimalizovaný design pro snížení ztrát.

 

Hlavní vlastnosti a aplikace
Elektrické vlastnosti: Vhodné pro oblasti s napětím nad 600 V, proudem nad 10 A a frekvencí nad 1 kHz, kombinující vysokou-rychlost s nízkým odporem.

Oblasti použití: Používá se hlavně ve fotovoltaických invertorech, nových elektronických řídicích systémech energetických vozidel, průmyslových zařízeních pro konverzi frekvence a indukčním ohřevu.