Bipolarni tranzistorski vezje z izoliranimi vrati in značilnosti

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Izraz IGBT je polprevodniška naprava in okrajšava IGBT je bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati. Sestavljen je iz treh terminalov z širokim razponom bipolarne nosilnosti toka. Oblikovalci IGBT menijo, da je to napetostno nadzorovana bipolarna naprava z vhodom CMOS in bipolarnim izhodom. Oblikovanje IGBT je mogoče izdelati z uporabo obeh naprav, kot sta BJT in MOSFET v monolitni obliki. Združuje najboljše lastnosti obeh za doseganje optimalnih lastnosti naprave. Aplikacije bipolarnega tranzistorja z izoliranimi vrati vključujejo močnostna vezja, modulacija širine impulza , močnostna elektronika, neprekinjeno napajanje in še veliko več. Ta naprava se uporablja za povečanje zmogljivosti, učinkovitosti in zmanjšanje ravni zvočnega hrupa. Prav tako je pritrjen v vezjih pretvornika v resonančnem načinu. Optimiziran bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati je dostopen tako zaradi nizke prevodnosti kot zaradi preklopnih izgub.

Bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati

Bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati



Bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati

Bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati je tripolna polprevodniška naprava in ti terminali so imenovani kot vrata, oddajnik in kolektor. Oddajniški in kolektorski terminali IGBT so povezani s prevodno potjo in priključni terminal je povezan z njegovim nadzorom. Izračun ojačitve je dosežen z IGBT je radio b / n njegov i / p & o / p signal. Za običajni BJT je vsota ojačanja skoraj enaka radiu izhodnemu toku do vhodnega toka, ki se imenuje beta. Bipolarna izolirana vrata v glavnem se uporabljajo tranzistorji v ojačevalnih vezjih, kot so MOSFETS ali BJT.


Naprava IGBT

Naprava IGBT



IGBT se uporablja predvsem v vezjih majhnih ojačevalnikov signala, kot sta BJT ali MOSFET. Ko tranzistor kombinira nižje prevodne izgube ojačevalnega vezja, se pojavi idealno polprevodniško stikalo, ki je kot nalašč za številne aplikacije močnostne elektronike.

IGBT preprosto vklopite in izklopite tako, da vklopite in izklopite njegov Gate terminal. Stalna napetost + Ve i / p signal na vratih in terminalih oddajnika bo ohranil napravo v aktivnem stanju, ob predpostavki vhodnega signala pa se bo izklopila podobno kot BJT ali MOSFET.

Osnovna konstrukcija IGBT

Osnovna konstrukcija N-kanalnega IGBT je podana spodaj. Zgradba te naprave je preprosta, odsek Si v IGBT pa je skoraj podoben tistemu pri navpični moči MOSFET-a, razen P + vbrizgajočega sloja. Skupno ima enako strukturo polprevodniških vrat in P-vodnjakov kovinskega oksida skozi območja izvora N +. V naslednji konstrukciji je plast N + sestavljena iz štirih plasti, ki se nahajajo zgoraj, se imenuje kot vir, najnižja plast pa kot zbiralnik ali odtok.

Osnovna konstrukcija IGBT

Osnovna konstrukcija IGBT

Obstajata dve vrsti IGBTS, in sicer brez udarcev prek IGBT (NPT IGBTS) in udarcev prek IGBT (PT IGBT). Ti dve IGBT sta opredeljeni kot, kadar je IGBT zasnovan z vmesnim slojem N +, potem se imenuje PT IGBT, podobno, ko je IGBT zasnovan brez vmesnega sloja N +, imenovan NPT IGBT. Zmogljivost IGBT lahko povečate z obstoječim vmesnim slojem. Delovanje IGBT je hitrejše od napajalnega BJT in napajalnega MOSFET-a.


Shema vezja IGBT

Na podlagi osnovne konstrukcije bipolarnega tranzistorja z izoliranimi vrati je zasnovano preprosto gonilniško vezje IGBT z uporabo PNP in NPN tranzistorji , JFET, OSFET, kar je podano na spodnji sliki. Tranzistor JFET se uporablja za povezavo kolektorja NPN tranzistorja na dno PNP tranzistorja. Ti tranzistorji kažejo, da parazitski tiristor ustvarja negativno povratno zanko.

Shema vezja IGBT

Shema vezja IGBT

RB upor označuje sponke BE na tranzistorju NPN, da potrdi, da se tiristor ne zapahne, kar bo vodilo do zapaha IGBT. Tranzistor označuje strukturo toka med katerima koli sosednjima celicama IGBT. To omogoča MOSFET in podpira večino napetosti. Spodaj je prikazan simbol vezja IGBT, ki vsebuje tri terminale, in sicer oddajnik, vrata in kolektor.

Značilnosti IGBT

Bipolarni tranzistor z indukcijskimi vrati je napetostno krmiljena naprava, za nadaljevanje prevodnosti skozi napravo potrebuje le majhno količino napetosti na terminalu vrat

Značilnosti IGBT

Značilnosti IGBT

Ker je IGBT napetostno krmiljena naprava, potrebuje le majhno napetost na vratih, da ohrani prevodnost skozi napravo, ki ni podobna BJT-jem, ki potrebujejo, da se osnovni tok vedno napaja v zadostni količini, da ohrani nasičenost.

IGBT lahko preklopi tok v enosmerni smeri, ki je usmerjena naprej (zbiralnik na oddajnik), medtem ko ima MOSFET dvosmerno preklopno zmogljivost toka. Ker je nadzoroval samo v smeri naprej.

Načelo delovanja vratnih pogonskih vezij za IGBT je kot N-kanalni napajalni MOSFET. Glavna razlika je v tem, da je odpornost, ki jo nudi prevodni kanal, ko dotok toka skozi napravo v aktivnem stanju, v IGBT zelo majhna. Zaradi tega so vrednosti toka višje v primerjavi z ustreznim MOSFET-om moči.

Tu gre torej za to Bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati delovanje in značilnosti. Opazili smo, da gre za polprevodniško preklopno napravo, ki ima nadzorno sposobnost, kot je MOSFET in o / p značilnost BJT. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept IGBT. Poleg tega, če imate kakršna koli vprašanja v zvezi z aplikacijami in prednostmi IGBT, podajte svoje predloge s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je razlika med BJT, IGBT in MOSFET?

Zasluge za fotografije: