Was ist ein IGBT-Transistor?

Parallel zur Untersuchung der Eigenschaften von HalbleiternEs gab auch eine Perfektion der Technologie der Herstellung von Geräten auf ihnen. Nach und nach erschienen alle neuen Elemente mit guten Leistungsmerkmalen. Der erste IGBT-Transistor erschien 1985 und kombinierte die einzigartigen Eigenschaften von Bipolar- und Feldstrukturen. Wie sich herausstellte, können diese zwei Arten von Halbleitervorrichtungen, die zu dieser Zeit bekannt sind, gut miteinander "auskommen". Sie schufen eine Struktur, die innovativ wurde und allmählich eine immense Popularität bei den Entwicklern elektronischer Schaltungen erlangte. Die Abkürzung IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) bezeichnet die Schaffung einer Hybridschaltung auf Basis von Bipolar- und Feldeffekttransistoren. Gleichzeitig wurde die Fähigkeit, mit großen Strömen in Stromkreisen gleicher Struktur zu arbeiten, mit einem hohen Eingangswiderstand des anderen kombiniert.

Der moderne IGBT-Transistor unterscheidet sich von seinemVorgänger. Tatsache ist, dass die Technologie ihrer Produktion schrittweise verbessert wurde. Seit dem Erscheinen des ersten Elements mit dieser Struktur haben sich seine Hauptparameter zum Besseren verändert:

• Die kommutierte Spannung stieg von 1000V auf 4500V.Es ist möglich, Leistungsmodule zu verwenden, wenn in Hochspannungsschaltungen arbeiten. Diskrete Elemente und Module sind zuverlässiger im Betrieb mit der Induktivität in der Leistungsschaltung und sicherer gegen Impulsrauschen.
• Der Schaltstrom für diskrete Elemente ist gewachsenBis zu 600A im diskreten und bis zu 1800A im modularen Design. Dies ermöglichte das Schalten von großen Stromkreisen und die Verwendung eines IGBT-Transistors, um mit Motoren, Heizungen, verschiedenen Industrieanlagen usw. zu arbeiten.
• Der direkte Spannungsabfall im offenen Zustand fiel auf 1 V ab. Dies ermöglichte es, die Fläche der Kühlkörper zu reduzieren und gleichzeitig das Risiko eines Versagens durch thermischen Zusammenbruch zu reduzieren.
• Schaltfrequenz in modernen Gerätenerreicht 75 Hz, was es ermöglicht, sie in innovativen Steuerkreisen für den elektrischen Antrieb zu verwenden. Insbesondere werden sie erfolgreich in Frequenzumrichtern verwendet. Solche Vorrichtungen sind mit einem Bus-Controller ausgestattet, der in einem "Bündel" mit dem Modul arbeitet, dessen Hauptelement ein IGBT-Transistor ist. Frequenzumrichter ersetzen nach und nach traditionelle Steuerkreise für elektrische Antriebe.
• Die Geschwindigkeit des Geräts stieg ebenfalls stark an.Moderne IGBT-Transistoren haben di / dt = 200μs. Dies bezieht sich auf die Zeit, die zum Ein- / Ausschalten benötigt wird. Verglichen mit den ersten Proben hat sich die Leistung verfünffacht. Die Erhöhung dieses Parameters wirkt sich auf die mögliche Schaltfrequenz aus, was wichtig ist, wenn mit Geräten gearbeitet wird, die das Prinzip der Steuerung implementieren.

Elektronische Schaltungen wurden ebenfalls verbessert,welcher den IGBT-Transistor ansteuerte. Die wichtigsten Anforderungen, die an sie gestellt wurden, sind die Gewährleistung eines sicheren und zuverlässigen Schaltgeräts. Sie müssen alle Schwachstellen des Transistors berücksichtigen, insbesondere seine "Angst" vor Überlastung und statischer Elektrizität.