Принцип на работа на биполярен транзистор с изолиран затвор (IGBT)

Биполярен транзистор с изолиран порт (IGBT) е съставно, напълно{0}}контролирано напрежение-мощно полупроводниково устройство, което съчетава високия входен импеданс на MOSFET с ниския спад на напрежението на проводимост на GTR.

 

Основна структура и задвижващ механизъм
Три{0}}изводна композитна структура: IGBT се състои от гейт, колектор и емитер, вътрешно еквивалентни на MOSFET, управляващ биполярен транзистор (PNP).

Характеристики,-контролирани на напрежение: Като устройство с-контрол на напрежението, препоръчителното управляващо напрежение на гейт е 15V ± 1,5V, с висок входен импеданс и ниска мощност на задвижване.

 

Механизъм за-включване и-изключване
Процес на-включване: Когато между гейта и емитера се приложи напрежение в права посока, надвишаващо прага, в MOSFET се формира канал, който осигурява базов ток към PNP транзистора и включва IGBT. По това време се използва ефектът на модулация на проводимостта; дупки се инжектират в областта N, за да се намали съпротивлението, постигайки нисък спад на напрежението в -състояние.

Процес на -изключване: Когато към гейта се приложи обратно напрежение или сигналът се премахне, MOSFET каналът изчезва, базовият ток се прекъсва и IGBT се изключва. По време на -изключване има феномен на опашния ток, който изисква оптимизиран дизайн за намаляване на загубите.

 

Основни характеристики и приложения
Електрически характеристики: Подходящ за региони с издържано напрежение над 600V, ток над 10A и честота над 1kHz, съчетавайки висока-скоростна производителност с ниско съпротивление.

Области на приложение: Използва се главно във фотоволтаични инвертори, електронни системи за управление на нови енергийни превозни средства, индустриално оборудване за преобразуване на честота и индукционно отопление.