¿Qué es un transistor IGBT?

En paralelo con el estudio de las propiedades de los semiconductoresTambién hubo una perfección de la tecnología de fabricación de dispositivos basados ​​en ellos. Poco a poco aparecieron todos los elementos nuevos, con buenas características de rendimiento. El primer transistor IGBT apareció en 1985 y combinó las propiedades únicas de las estructuras bipolares y de campo. Como resultó, estos dos tipos de dispositivos semiconductores conocidos en el momento pueden "llevarse bien" juntos. Crearon una estructura que se volvió innovadora y gradualmente ganó una inmensa popularidad entre los desarrolladores de circuitos electrónicos. La abreviatura IGBT (Transistores bipolares de puerta aislada) indica la creación de un circuito híbrido basado en transistores bipolares y de efecto de campo. Al mismo tiempo, la capacidad de trabajar con grandes corrientes en los circuitos de potencia de la misma estructura se combinó con una alta resistencia de entrada de la otra.

El moderno transistor IGBT difiere de supredecesor El hecho es que la tecnología de su producción se ha mejorado gradualmente. Desde la aparición del primer elemento con esta estructura, sus principales parámetros han cambiado para mejor:

• El voltaje conmutado aumentó de 1000V a 4500V.Esto permitió el uso de módulos de potencia cuando se trabaja en circuitos de alto voltaje. Los elementos y módulos discretos se han vuelto más confiables para trabajar con inductancia en el circuito de potencia y más protegidos del ruido impulsivo.
• La corriente de conmutación para elementos discretos ha crecidohasta 600 A en discreto y hasta 1800 A en diseño modular. Esto permitió el cambio de grandes circuitos de corriente y el uso de un transistor IGBT para trabajar con motores, calefactores, diversas instalaciones industriales, etc.
• La caída de tensión directa en el estado abierto cayó a 1V. Esto permitió reducir el área de los disipadores de calor y al mismo tiempo reducir el riesgo de fallas por fallas térmicas.
• Frecuencia de conmutación en dispositivos modernosalcanza los 75 Hz, lo que hace posible su uso en circuitos de control innovadores para el accionamiento eléctrico. En particular, se usan con éxito en convertidores de frecuencia. Dichos dispositivos están equipados con un controlador de bus, que opera en un "paquete" con el módulo, el elemento principal en el que se encuentra un transistor IGBT. Los convertidores de frecuencia reemplazan gradualmente los circuitos de control tradicionales de accionamiento eléctrico.
• La velocidad del dispositivo también aumentó enormemente.Los transistores IGBT modernos tienen di / dt = 200μs. Esto se refiere al tiempo que se tarda en encender / apagar. Comparado con las primeras muestras, el rendimiento aumentó cinco veces. Aumentar este parámetro afecta la posible frecuencia conmutada, que es importante cuando se trabaja con dispositivos que implementan el principio de control.

Los circuitos electrónicos también fueron mejorados,que controlaba el transistor IGBT. Los principales requisitos que se les impusieron - es garantizar un dispositivo de conmutación seguro y confiable. Deben tener en cuenta todos los puntos débiles del transistor, en particular, su "miedo" a la sobrecarga y la electricidad estática.