IGBT

IGBT или же в переводе биполярный транзистор с изолированным затвором – это трехэлектродное приспособление, которое чаще всего применяется в виде продуктивного ключа в преобразователях, в контрольных конфигурациях.

Конструкционные особенности

IGBT являет собой последовательное соединение пары тумблеров: входная конструкция контролируется на полевом транзисторе и законченный спецключем на биполярном. Контролирующий электрод именуют заслоном, а два остальных – эмиттером и коллектором. Подобная комплектация необходима для достижения преимущественных особенностей представленных полупроводниковых аппаратов.

На текущий момент выпускаются единичные IGBT и силовые комплектации на их базе.

Область применения

Главная область использования приспособления – инверторы, частотно-управляемые приборы, импульсные регуляторы тока. Кроме того, используется данное приспособление в сварочной сфере, где требуется мощное оборудование. Также, приспособления используется в городском электротранспорте.

Почему аппарат пользуется спросом? Благодаря применению IGBT в схемах контроля тяговыми моторами можно достигать высоких показателей КПД, кроме того, у аппаратов замечена высокая плавность хода и есть возможность в любой момент задействовать рекуперативное торможение даже на высоких скоростях.

IGBT используют во время эксплуатации аппаратов, что работают с высокими напряжениями, в большом температурном диапазоне и при хорошей мощности. Кроме того, система активно используется в контролирующих приспособлениях мотора, в источниках беспрерывного питания и в сварочных аппаратах.

Иногда IGBT  слегка видоизменяются. К слову, контролер совершенно не нуждается в негативном напряжении для отключения.

Что же являет собой затвор в схеме? Это конденсатор, у которого объем емкости достигает отметки в тысячи пикофарад. Драйвер этого заслона должен моментально заряжать/разряжать структуру, чтобы гарантировать нормальную функциональность аппарата.

Достоинства данного вида транзистора:

• Контроль проводится посредством напряжения.
• Отличные показатели перехода и проводимости аппарата.
• Входное противодействие высокое, а степень контрольной мощности низкий.
• Малое значение оставшегося напряжения даже во включенном сочетании.
• Потери в открытом положении маленькие, несмотря на то, что ток бывает большим, как и напряжение.

Диапазон применения – начиная от пары десятков и заканчивая 1200 Ампер по току, а по напряженности – от сотен вольт и до 10 кВ.

Аппарат появился относительно недавно, но активно применяется во многих технических отраслях. Исследования продемонстрировали, что большинство IGBT обладают временем отключения и включения не более 0,5-10 мкс. Это короткий промежуток времени! В структуре аппарат имеет множество вспомогательных внешних составляющих, а для снижения их численности вводят диоды или же выпускают модули, что складываются из нескольких компонентов одновременно.

Немного истории

Эффективные полевые транзисторы были созданы в 1973 году, а первые IGBT – в 1979 году. Тогда же диагностика показала, что при применении представленного аппарата в виде ключа насыщения на главной составляющей нет, поэтому и задержка на выключение существенно снижается. В 1985 году была создана полноценная модель IGBT, что отличался плоской конструкцией и с большим диапазоном рабочих напряжений.

Первые аппаратные структуры не характеризовалось надежностью: переключение производилось очень медленно, а конструкция была хрупкой. Второе поколение создавалось в 90-х годах, а третье – по нынешний день. Недостаки сегодня у аппаратов не обнаружены!