IGBT= Insulated Gate Bipolar Transistor
IGBT (ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده) یک نیمه هادی جدید و کاملا صنعتی است که از ترکیب 2 نوع ترانزیستور BJT و MOSFET ساخته شده است بطوری که از دید ورودی شما یک MOSFET را میبینید و از نظر خروجی یک BJT. BJT ها و MOSFETها دارای خصوصیاتی هستند که از نقطه نظرهایی یکدیگر را تکمیل میکنند. BJT ها در حالت روشن (وصل) دارای تلفات هدایتی کمتری هستند درحالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی تر است. MOSFET ها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل شوند به همین دلیل تلفات هدایت آنها بیشتر است.
IGBT یک ترانزیستوری است که مزایای BJT و MOSFET را با هم دارد:
* امپدانس ورودی بالا (ویژگی MOSFET ها)
* افت ولتاژ و تلفات کم (ویژگی BJT ها )
* ولتاژ حالت روشن(وصل) کوچک (ویژگی BJT ها )
به عنوان مثال در وسیله ی با مقدار نامی 1000v ، ولتاژ حالت وصل(Von ) در حدود 2 الی 3 ولت است.
اسامی پایه ها هم ترکیبی از همان اسامی قبلی انتخاب شده یعنی G از MOSFET و C وE از ترانزیستورهای BJT.
در نتیجه با این ترکیب ساده شما المانی را استفاده میکنید که دارای امپدانس بالای گیت و قابلیت تحمل ولتاژ بالایی است. سرعت سوییچ کردن این نوع دارای محدودیت بوده بطور نمونه 1KHz تا 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار میگیرد. این المان به خاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می باشد و بیشتر در کوره های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می شود، مورد استفاده این نوع ترانزیستورها بیشتر برای راه اندازی المانهای توان بالا می باشد .شاید بتوان گفت مهمترین و تقریبا تنها کارایی IGBT سوییچینگ جریانهای بالا میباشد.
IGBT ها ترانزیستور سریعی در عملکرد هستند یعنی زمان قطع و وصل در آنها در حدود 1 میکروثانیه می باشد چون که زمان بازیابی در این ترانزیستور خیلی کم است، در نتیجه این ترانزیستور در فرکانسهای بالا عملکرد مناسبی دارد.
این ترانزیستورها جزء نیمه هادی قدرت بوده و در درجه اول به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می شود که در دستگاه های جدید برای بازده بالا و سوئیچینگ سریع استفاده میشود. این سوئیچ برق در بسیاری از لوازم مدرن از جمله خودروهای برقی، قطار، یخچال ها، تردمیل، دستگاه های تهویه مطبوع و حتی سیستم های استریو و تقویت کننده هااستفاده میشود. همچنین در ساخت انواع اینورترها،ترانس های جوش و UPS کاربرد دارد.
منابع:
# Elmicro.ir