De term IGBT is een halfgeleiderapparaat en het acroniem van de IGBT is een bipolaire transistor met geïsoleerde poort. Het bestaat uit drie terminals met een breed scala aan bipolaire stroombelastbaarheid. De ontwerpers van de IGBT denken dat het een spanningsgestuurd bipolair apparaat is met CMOS-ingang en bipolaire uitgang. Het ontwerp van de IGBT kan worden gedaan met behulp van beide apparaten, zoals BJT en MOSFET in monolithische vorm. Het combineert de beste troeven van beide om de optimale apparaatkenmerken te bereiken. De toepassingen van de bipolaire transistor met geïsoleerde poort omvatten stroomcircuits, pulsbreedtemodulatie , vermogenselektronica, noodstroomvoorziening en nog veel meer. Dit apparaat wordt gebruikt om de prestaties en efficiëntie te verhogen en het hoorbare geluidsniveau te verminderen. Het is ook gefixeerd in resonantiemodusomzettercircuits. Geoptimaliseerde bipolaire transistor met geïsoleerde poort is toegankelijk voor zowel lage geleiding als schakelverlies.
Geïsoleerde poort bipolaire transistor
Geïsoleerde poort bipolaire transistor
De bipolaire transistor met geïsoleerde poort is een halfgeleiderapparaat met drie aansluitingen en deze aansluitingen worden genoemd als poort, emitter en collector. Emitter- en collectorterminals van de IGBT zijn geassocieerd met een geleidingspad en poortterminal is geassocieerd met de besturing ervan. De berekening van de versterking wordt bereikt door de IGBT is een radio b / n zijn i / p & o / p-signaal. Voor een conventionele BJT is de som van de versterking bijna gelijk aan de radio ten opzichte van de uitgangsstroom naar de ingangsstroom die wordt aangeduid als bèta. De geïsoleerde poort bipolair transistors worden voornamelijk gebruikt in versterkerschakelingen zoals MOSFETS of BJT's.
IGBT-apparaat
De IGBT wordt voornamelijk gebruikt in kleine signaalversterkerschakelingen zoals BJT of MOSFET. Wanneer de transistor het lagere geleidingsverlies van een versterkerschakeling combineert, ontstaat er een ideale halfgeleider-schakelaar die perfect is voor veel toepassingen van vermogenselektronica.
Een IGBT wordt simpelweg 'AAN' & 'UIT' gezet door de Gate-terminal te activeren en te deactiveren. Een constant voltage + Ve i / p-signaal over de gate- en emitteraansluitingen zal het apparaat in actieve toestand houden, terwijl het aannemen van het ingangssignaal ervoor zorgt dat het 'UIT' wordt gezet, vergelijkbaar met BJT of MOSFET.
Basisconstructie van IGBT
De basisconstructie van de N-kanaal IGBT wordt hieronder gegeven. De structuur van dit apparaat is duidelijk en de Si-sectie van de IGBT is bijna gelijk aan die van een verticaal vermogen van een MOSFET exclusief P + injecterende laag. Het deelt de gelijke structuur van de poort- en P-putten van metaaloxidehalfgeleider door N + brongebieden. In de volgende constructie bestaat de N + -laag uit vier lagen en die zich bovenaan bevinden wordt de bron genoemd en de onderste laag wordt een collector of drain genoemd.
Basisconstructie van IGBT
Er zijn twee soorten IGBTS, namelijk non-punch through IGBT (NPT IGBTS) en punch through IGBT (PT IGBT's). Deze twee IGBT's worden gedefinieerd als, wanneer de IGBT is ontworpen met de N + -bufferlaag, deze wordt genoemd als PT IGBT, op dezelfde manier als de IGBT is ontworpen zonder een N + -bufferlaag als NPT IGBT. De prestaties van de IGBT kunnen worden verhoogd door de bufferlaag te gebruiken. De werking van een IGBT is sneller dan de power BJT en power MOSFET.
Schakelschema van een IGBT
Gebaseerd op de basisconstructie van de bipolaire transistor met geïsoleerde poort, is een eenvoudig IGBT-stuurcircuit ontworpen met behulp van PNP- en NPN-transistors , JFET, OSFET, dat wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. De JFET-transistor wordt gebruikt om de collector van de NPN-transistor aan te sluiten op de basis van de PNP-transistor. Deze transistors duiden de parasitaire thyristor aan om een negatieve feedbacklus te creëren.
Schakelschema van een IGBT
De RB-weerstand geeft de BE-aansluitingen van de NPN-transistor aan om te bevestigen dat de thyristor niet vergrendelt, wat zal leiden tot de IGBT-vergrendeling. De transistor geeft de stroomstructuur aan tussen twee aangrenzende IGBT-cellen. Het laat de MOSFET en ondersteunt de meeste spanning. Het circuitsymbool van de IGBT wordt hieronder getoond, dat uit drie terminals bestaat, namelijk emitter, gate en collector.
IGBT-kenmerken
De bipolaire transistor van de inductiepoort is een spanningsgestuurd apparaat, het heeft slechts een kleine hoeveelheid spanning op de poortaansluiting nodig om de geleiding door het apparaat voort te zetten
IGBT-kenmerken
Omdat de IGBT een spanningsgestuurd apparaat is, heeft het slechts een kleine spanning op de poort nodig om geleiding door het apparaat te behouden, niet zoals bij BJT's, die vereisen dat de basisstroom altijd in een voldoende hoeveelheid wordt geleverd om verzadiging te behouden.
IGBT kan stroom schakelen in de unidirectionele die in de voorwaartse richting is (Collector naar Emitter), terwijl MOSFET bidirectionele stroomschakelcapaciteit heeft. Omdat het alleen in voorwaartse richting bestuurde.
Het werkingsprincipe van poortaansturingscircuits voor de IGBT is als een N-kanaals vermogens-MOSFET. Het belangrijkste verschil is dat de weerstand die het geleidende kanaal biedt bij stroomtoevoer door het apparaat in actieve toestand erg klein is in de IGBT. Hierdoor zijn de beoordelingen van de stroom hoger in vergelijking met een overeenkomstige vermogens-MOSFET.
Dit gaat dus allemaal over Geïsoleerde poort bipolaire transistor werking en kenmerken. We hebben gemerkt dat het een halfgeleiderschakelapparaat is dat een regelvermogen heeft zoals een MOSFET en o / p-karakteristiek van een BJT. We hopen dat u dit IGBT-concept beter begrijpt. Bovendien, alle vragen over toepassingen en voordelen van een IGBT, geef uw suggesties door in de commentaarsectie hieronder te reageren. Hier is een vraag voor jou, wat is het verschil tussen BJT, IGBT en MOSFET?
Fotocredits:
- IGBT's imimg
- IGBT-apparaat directe industrie
- IGBT-kenmerken pantechsolutions
