Arbeidsprinsipp for bipolar transistor med isolert port (IGBT)

Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) er en sammensatt fullstendig-kontrollert spenning-drevet krafthalvlederenhet som kombinerer den høye inngangsimpedansen til MOSFET-er med det lave ledningsspenningsfallet til GTR-er.

 

Kjernestruktur og drivmekanisme
Tre-komposittstruktur: IGBT består av en port, kollektor og emitter, internt tilsvarende en MOSFET som driver en bipolar transistor (PNP).

Spennings-kontrollerte egenskaper: Som en spennings-kontrollert enhet er den anbefalte gatedrivspenningen 15V ± 1,5V, med høy inngangsimpedans og lav drivkraft.

 

Slå-på og av-mekanismen
Slå-på prosess: Når en foroverspenning som overskrider terskelen påføres mellom porten og emitteren, dannes det en kanal i MOSFET-en som gir basestrøm til PNP-transistoren og slår på IGBT. På dette tidspunktet blir konduktivitetsmodulasjonseffekten utnyttet; hull sprøytes inn i N-regionen for å redusere resistiviteten, og oppnå et lavt spenningsfall i-tilstand.

Slå-av-prosess: Når en omvendt spenning påføres porten eller signalet fjernes, forsvinner MOSFET-kanalen, basestrømmen kuttes og IGBT-en slås av. Under avslåing- er det et halestrømfenomen som krever optimalisert design for å redusere tap.

 

Hovedegenskaper og bruksområder
Elektriske egenskaper: Egnet for områder med spenningsmotstand over 600V, strøm over 10A og frekvens over 1kHz, og kombinerer høy-hastighetsytelse med lav motstand.

Bruksområder: Brukes hovedsakelig i fotovoltaiske omformere, elektroniske kontrollsystemer for nye energikjøretøyer, industrielt utstyr for frekvenskonvertering og induksjonsoppvarming.