Che cos'è un transistor IGBT?

Parallelamente allo studio delle proprietà dei semiconduttoric'è stato un miglioramento nella tecnologia dei dispositivi di produzione basati su di essi. A poco a poco apparvero nuovi elementi, con buone prestazioni. Il primo transistor IGBT è apparso nel 1985 e ha combinato le proprietà uniche di una struttura bipolare e di campo. Come si è scoperto, questi due tipi di dispositivi a semiconduttore noti a quel tempo potevano benissimo "andare d'accordo". Hanno formato una struttura che è diventata innovativa e ha gradualmente guadagnato un'enorme popolarità tra gli sviluppatori di circuiti elettronici. L'abbreviazione IGBT (Transistor bipolari a gate isolato) si riferisce alla creazione di un circuito ibrido basato su transistor bipolari e ad effetto di campo. Inoltre, la capacità di lavorare con grandi correnti nei circuiti di potenza di una struttura è stata combinata con un'alta resistenza di ingresso di un'altra.

Il moderno transistor IGBT è diverso dal suopredecessore. Il fatto è che la tecnologia della loro produzione è stata gradualmente migliorata. Dall'apparizione del primo elemento con tale struttura, i suoi parametri principali sono cambiati in meglio:

• Tensione di commutazione aumentata da 1000 V a 4500 V.Ciò ha consentito l'uso di moduli di potenza quando si lavora in circuiti ad alta tensione. Elementi e moduli discreti sono diventati più affidabili nel lavorare con l'induttanza nel circuito di potenza e più protetti dal rumore di impulso.
• Коммутируемый ток для дискретных элементов вырос fino a 600A in modalità discreta e fino a 1800A in design modulare. Ciò ha permesso di commutare i circuiti di corrente ad alta potenza e utilizzare un transistor IGBT per lavorare con motori, riscaldatori, varie installazioni industriali, ecc.
• La caduta di tensione diretta nello stato aperto è scesa a 1 V. Ciò ha permesso di ridurre l'area dei radiatori del dissipatore di calore e allo stesso tempo ridurre il rischio di guasti dovuti a guasti termici.
• Frequenza di commutazione nei dispositivi moderniraggiunge i 75 Hz, il che consente di utilizzarli in innovativi circuiti di controllo dell'azionamento. In particolare, vengono utilizzati con successo nei convertitori di frequenza. Tali dispositivi sono dotati di un controller PWM, che funziona in combinazione con un modulo, il cui elemento principale è un transistor IGBT. I convertitori di frequenza stanno gradualmente sostituendo i tradizionali circuiti di controllo dell'azionamento.
• Anche le prestazioni del dispositivo sono aumentate in modo significativo.IGBT moderni hanno un di / dt = 200μs. Questo si riferisce al tempo impiegato per abilitare / disabilitare. Rispetto ai primi campioni, le prestazioni sono aumentate di cinque volte. Un aumento di questo parametro influenza la possibile frequenza di commutazione, che è importante quando si lavora con dispositivi che implementano il principio del controllo PWM.

Anche circuiti elettronici migliorati,che controllava il transistor IGBT. I requisiti principali ad essi applicabili sono garantire la commutazione sicura e affidabile dei dispositivi. Devono tener conto di tutte le debolezze del transistor, in particolare della sua "paura" di sovratensione e elettricità statica.