หลักการทำงานของทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตแบบหุ้มฉนวน (IGBT)

Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังขับเคลื่อน-แรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมโดยสมบูรณ์-แบบคอมโพสิต ซึ่งรวมอิมพีแดนซ์อินพุตสูงของ MOSFET เข้ากับแรงดันการนำไฟฟ้าที่ลดลงของ GTR

 

โครงสร้างหลักและกลไกการขับเคลื่อน
โครงสร้างคอมโพสิตเทอร์มินัลสาม-: IGBT ประกอบด้วยเกต ตัวรวบรวม และตัวปล่อย ซึ่งเทียบเท่าภายในกับ MOSFET ที่ขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ (PNP)

คุณลักษณะที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า-: ในฐานะอุปกรณ์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า- แรงดันไฟฟ้าขับเกตที่แนะนำคือ 15V ± 1.5V โดยมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงและกำลังขับต่ำ

 

เปิด-และปิด-กลไก
กระบวนการเปิด-: เมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าเกินเกณฑ์ระหว่างเกตและตัวปล่อย ช่องสัญญาณจะถูกสร้างขึ้นภายใน MOSFET เพื่อจ่ายกระแสเบสให้กับทรานซิสเตอร์ PNP และเปิด IGBT ในเวลานี้ มีการใช้เอฟเฟ็กต์การปรับค่าการนำไฟฟ้า รูจะถูกฉีดเข้าไปในบริเวณ N เพื่อลดความต้านทาน ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าตก- สถานะต่ำ

กระบวนการปิด-: เมื่อจ่ายแรงดันย้อนกลับที่เกตหรือสัญญาณถูกถอดออก ช่อง MOSFET จะหายไป กระแสเบสจะถูกตัด และ IGBT จะปิด ระหว่างการปิด- มีปรากฏการณ์กระแสส่วนท้ายซึ่งต้องมีการออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อลดการสูญเสีย

 

ลักษณะหลักและการประยุกต์
ลักษณะทางไฟฟ้า: เหมาะสำหรับภูมิภาคที่มีแรงดันไฟฟ้าทนมากกว่า 600V, กระแสมากกว่า 10A และความถี่สูงกว่า 1kHz ผสมผสานประสิทธิภาพความเร็วสูง-กับความต้านทานต่ำ

สาขาการใช้งาน: ส่วนใหญ่ใช้ในอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะพลังงานใหม่ อุปกรณ์แปลงความถี่อุตสาหกรรม และระบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ