IGBT terimi yarı iletken bir cihazdır ve IGBT'nin kısaltması yalıtılmış geçit bipolar transistördür. Geniş bir bipolar akım taşıma kapasitesine sahip üç terminalden oluşur.IGBT tasarımcıları, CMOS girişi ve bipolar çıkışı olan voltaj kontrollü bipolar bir cihaz olduğunu düşünüyor. IGBT'nin tasarımı, monolitik formda BJT ve MOSFET gibi her iki cihaz kullanılarak yapılabilir. Optimum cihaz özelliklerini elde etmek için her ikisinin de en iyi varlıklarını birleştirir. Yalıtımlı geçit bipolar transistörünün uygulamaları arasında güç devreleri, darbe genişliği modülasyonu , güç elektroniği, kesintisiz güç kaynağı ve çok daha fazlası. Bu cihaz performansı, verimliliği artırmak ve işitilebilir gürültü seviyesini azaltmak için kullanılır. Ayrıca rezonans modu dönüştürücü devrelerinde sabitlenmiştir. Optimize edilmiş yalıtılmış geçit bipolar transistörüne hem düşük iletim hem de anahtarlama kaybı için erişilebilir.

Yalıtımlı Kapı Bipolar Transistörü

Yalıtımlı geçit iki kutuplu transistör, üç terminalli yarı iletken bir cihazdır ve bu terminaller, geçit, emitör ve toplayıcı olarak adlandırılır. IGBT'nin verici ve toplayıcı terminalleri bir iletkenlik yolu ile ilişkilidir ve kapı terminali kontrolüyle ilişkilidir. Amplifikasyonun hesaplanması, IGBT tarafından i / p & o / p sinyaliyle bir radyodur. Geleneksel bir BJT için, kazanç toplamı, beta olarak adlandırılan giriş akımına giden çıkış akımına radyoya neredeyse eşdeğerdir. Yalıtımlı kapı iki kutuplu transistörler esas olarak kullanılır MOSFETS veya BJT'ler gibi amplifikatör devrelerinde.

IGBT Cihazı

IGBT, temel olarak BJT veya MOSFET gibi küçük sinyal amplifikatör devrelerinde kullanılır. Transistör, bir amplifikatör devresinin daha düşük iletim kaybını birleştirdiğinde, güç elektroniğinin birçok uygulaması için mükemmel olan ideal bir katı hal anahtarı oluşur.

Bir IGBT, Gate terminalini etkinleştirip devre dışı bırakarak basitçe 'AÇIK' ve 'KAPALI' duruma getirilir. Kapı ve verici terminalleri boyunca sabit bir voltaj + Ve i / p sinyali, cihazı aktif durumda tutarken, giriş sinyalinin varsayılması BJT veya MOSFET'e benzer şekilde 'KAPALI' duruma gelmesine neden olacaktır.

IGBT'nin Temel Yapısı

N-kanal IGBT'nin temel yapısı aşağıda verilmiştir. Bu cihazın yapısı sadedir ve IGBT'nin Si bölümü, P + enjeksiyon tabakası hariç bir MOSFET'in dikey gücüne neredeyse benzer. N + kaynak bölgelerinde metal oksit yarıiletken kapısı ve P-kuyularının eşit yapısını paylaşır. Aşağıdaki yapıda N + katmanı dört katmandan oluşur ve üstte yer alan katman kaynak, en alttaki katman ise kollektör veya drenaj olarak adlandırılır.

“dijital multimetre nedir ”

IGBT'nin Temel Yapısı

İki tür IGBTS vardır; bunlar, IGBT (NPT IGBTS) aracılığıyla delinmez ve IGBT (PT IGBT'ler) aracılığıyla delinmez. Bu iki IGBT, IGBT N + tampon katmanı ile tasarlandığında PT IGBT olarak tanımlanır, benzer şekilde IGBT N + tampon katmanı olmadan tasarlandığında NPT IGBT olarak adlandırılır. IGBT'nin performansı, mevcut tampon katmanıyla artırılabilir. Bir IGBT'nin çalışması, güç BJT'den ve güç MOSFET'ten daha hızlıdır.

Bir IGBT'nin Devre Şeması

Yalıtımlı iki kutuplu geçit transistörünün temel yapısına dayanarak, basit bir IGBT sürücü devresi kullanılarak tasarlanmıştır. PNP ve NPN Transistörleri , JFET, OSFET, aşağıdaki şekilde verilmiştir. JFET transistörü, NPN transistörünün toplayıcısını PNP transistörünün tabanına bağlamak için kullanılır. Bu transistörler, negatif bir geri besleme döngüsü oluşturmak için parazitik tristörü gösterir.

Bir IGBT'nin Devre Şeması

RB direnci, tristörün kilitlenmediğini doğrulamak için NPN transistörünün BE terminallerini gösterir, bu da IGBT'nin kilitlenmesine yol açar. Transistör, herhangi iki komşu IGBT hücresi arasındaki akımın yapısını belirtir. O izin ver MOSFET ve voltajın çoğunu destekler. Verici, geçit ve kolektör olmak üzere üç terminalden oluşan IGBT'nin devre sembolü aşağıda gösterilmiştir.

IGBT Özellikleri

İndüksiyon geçidi bipolar transistörü voltaj kontrollü bir cihazdır, cihaz üzerinden iletime devam etmek için kapı terminalinde sadece küçük bir miktar voltaja ihtiyaç duyar.

IGBT Özellikleri

IGBT voltaj kontrollü bir cihaz olduğundan, BJT'ler gibi cihaz üzerinden iletimi sürdürmek için Geçit üzerinde yalnızca küçük bir voltaj gerektirir, bu da Baz akımının her zaman doygunluğu korumak için yeterli miktarda sağlanmasına ihtiyaç duyar.

IGBT, ileri yönde tek yönlü akım değiştirebilir (Toplayıcıdan Vericiye), MOSFET ise çift yönlü akım anahtarlama kapasitesine sahiptir. Çünkü sadece ileri yönde kontrol ediyordu.

IGBT için geçit sürücü devrelerinin çalışma prensibi, bir N-kanallı güç MOSFET'i gibidir. Temel fark, IGBT'de aktif durumunda cihaz üzerinden akım beslendiğinde iletken kanalın sunduğu direncin çok küçük olmasıdır. Bu nedenle, akımın derecelendirmeleri, karşılık gelen bir güç MOSFET ile karşılaştırıldığında daha yüksektir.

Böylece, bu tamamen Yalıtımlı Kapı Bipolar Transistörü çalışma ve özellikler. Bir MOSFET gibi bir kontrol kabiliyetine ve bir BJT'nin o / p karakteristiğine sahip bir yarı iletken anahtarlama cihazı olduğunu fark ettik. Bu IGBT konseptini daha iyi anladığınızı umuyoruz. Ayrıca, bir IGBT'nin uygulamaları ve avantajları ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa, lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak önerilerinizi verin. İşte size bir soru, BJT, IGBT ve MOSFET arasındaki fark nedir?

Fotoğrafa katkı verenler: