Принцип роботи біполярного транзистора з ізольованим затвором (IGBT)

Біполярний транзистор з ізольованим затвором (IGBT) – це композитний потужний напівпровідниковий пристрій із повністю{0}}керованою напругою-, який поєднує високий вхідний опір MOSFET з низьким падінням напруги провідності GTR.

 

Основна структура та рушійний механізм
Композитна структура з трьома-виводами: IGBT складається з затвора, колектора та емітера, внутрішньо еквівалентного MOSFET, який керує біполярним транзистором (PNP).

Характеристики-регулювання напруги: як пристрій-керування напругою, рекомендована напруга керування затвором становить 15 В ± 1,5 В із високим вхідним опором і низькою потужністю керування.

 

Механізм-увімкнення та{1}}вимкнення
Процес -увімкнення: коли пряма напруга, що перевищує порогове значення, подається між затвором і емітером, у MOSFET утворюється канал, який забезпечує базовий струм для транзистора PNP і вмикає IGBT. При цьому використовується ефект модуляції провідності; отвори вводяться в область N, щоб зменшити питомий опір, досягаючи низького падіння напруги в-стані.

Процес -вимкнення: коли до затвора подається зворотна напруга або припиняється сигнал, канал MOSFET зникає, базовий струм припиняється, а IGBT вимикається. Під час вимкнення -виникає явище хвостового струму, що вимагає оптимізованої конструкції для зменшення втрат.

 

Основні характеристики та застосування
Електричні характеристики: підходить для регіонів із витримкою напруги понад 600 В, струму понад 10 А та частотою понад 1 кГц, поєднуючи високу-швидкість із низьким опором.

Сфери застосування: в основному використовується у фотоелектричних інверторах, електронних системах керування транспортними засобами нової енергії, промисловому обладнанні для перетворення частоти та індукційному нагріванні.