Що таке IGBT-транзистор?
Паралельно з вивченням властивостей напівпровідників відбувалося і вдосконалення технології виготовлення приладів на їх основі. Поступово з`являлися все нові елементи, з хорошими експлуатаційними характеристиками. Перший IGBT-транзистор з`явився в 1985 році і поєднував у собі унікальні властивості біполярної і польовий структур. Як виявилося, ці два відомих на той момент типу напівпровідникових приладів цілком можуть "уживатися" разом. Вони-то і утворили структуру, яка стала інноваційної та поступово придбала величезну популярність у розробників електронних схем. Сама абревіатура IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) говорить про створення гібридної схеми на основі біполярного та польового транзисторів. При цьому здатність працювати з великими струмами в силових колах однієї структури поєднувалася з високим вхідним опором інший.
Сучасний IGBT-транзистор відрізняється від свого попередника. Справа в тому, що технологія їх виробництва поступово удосконалювалася. З моменту появи першого елемента з такою структурою його основні параметри змінилися в кращу сторону:
Напруга, що комутується зросла з 1000V до 4500V. Це дозволило використовувати силові модулі при роботі в ланцюгах підвищеної напруги. Дискретні елементи та модулі стали більш надійними в роботі з індуктивністю в силовому ланцюзі і більш захищеними від імпульсних перешкод.- Комутований струм для дискретних елементів виріс до 600A в дискретно і до 1800A в модульному виконанні. Це дозволило коммутировать струмові ланцюги великої потужності і використовувати IGBT-транзистор для роботи з двигунами, нагрівачами, різними установками промислового призначення і т.д.
- Пряме падіння напруги у відкритому стані впало до 1V. Це дозволило зменшити площу тепловідвідних радіаторів і одночасно знизити ризик виходу з ладу від теплового пробою.
- Частота комутації в сучасних приладах досягає 75 Гц, що дозволяє використовувати їх в інноваційних схемах керування електроприводом. Зокрема, вони з успіхом застосовуються в частотних перетворювачах. Такі прилади оснащені шим-контролером, який і працює в "зв`язці" з модулем, основний елемент в якому - IGBT-транзистор. Частотні перетворювачі поступово заміняють традиційні схеми керування електроприводом.
Швидкодія приладу також сильно зросла. Сучасні транзистори IGBT володіють di / dt = 200мкс. Мається на увазі час, витрачений на включення / вимикання. У порівнянні з першими зразками швидкодія збільшилася в п`ять разів. Збільшення цього параметра впливає на можливу комутовану частоту, що важливо при роботі з пристроями, що реалізовують принцип шим-регулювання.
Також удосконалювалися і електронні схеми, які здійснювали управління IGBT-транзистором. Основні вимоги, які пред`являлися до них - це забезпечити безпечне і надійне перемикання пристрою. Вони повинні враховувати всі слабкі сторони транзистора, зокрема, його "боязнь" перенапруження і статичної електрики.
ШІМ-регулятор: принцип дії та сфера застосування Сам принцип широтно-імпульсного моделювання (ШІМ) відомий вже давно, але застосовуватися в різних схемах він став відносно недавно. Він є ключовим моментом для роботи багатьох пристроїв, що використовуються в різних сферах: джерела безперебійного…
Аналого-цифровий перетворювач - це майбутнє схем керування електроприводом Про можливості аналого-цифрових перетворювачів говорилося ще давно. Ще до моменту їх винаходу обговорення їх можливостей не дійшло хіба що до науково-фантастичних романів. Їх поява обіцяло величезні перспективи в електроніці, аж до винаходу штучного…
МОП-транзистор: принцип дії та сфера застосування Вивчення властивостей такого матеріалу, як напівпровідник, дозволило зробити революційні відкриття. З часом з'явилися технології, що дозволяють в промислових масштабах виготовляти діоди, МОП-транзистор, тиристор та інші елементи. Вони з успіхом…
Що таке МДП-транзистор? Елементна база напівпровідникових елементів постійно зростає. Кожен новий винахід у цій галузі, по суті справи, змінює все уявлення про електронні системах. Змінюються схемотехнические можливості в проектуванні, з'являються нові пристрої на їх…
Тиристорний перетворювач: особливості експлуатації та перспективи розвитку Вивчення властивостей напівпровідників дозволило створити нові елементи, які стали активно застосовуватися в різних електронних схемах. Поступово з'являлися більш потужні прилади, які дозволили коммутировать електричні ланцюги великої…
Тиристорний регулятор потужності: принцип дії та сфера застосування На момент становлення економіки з'явилася необхідність в спеціалізованих пристроях. Основним завданням було створення безконтактних способів комутації та їх реалізація в практичних умовах діючого виробництва. Це стало можливим з появою…
Регулятор температури в схемах управління Системи автоматичного регулювання призначені для контролю над такими параметрами, як струм, напруга, потужність, тиск і т.д. Особливе місце в подібного роду системах відводиться схемами управління. В залежності від об'єкта, використовується той чи…
Транзистор КТ315 - диво радянської електроніки Мабуть, немає якогось більш-менш складного електронного пристрою, виробленого в СРСР протягом сімдесятих, вісімдесятих і дев'яностих років, у схемі якого не використовувався б транзистор КТ315. Не втратив популярності він і понині.Причин для такої…
Що таке pnp-транзистор? Транзистори - це напівпровідникові прилади, у яких не менше ніж три висновки. У певних ситуаціях вони здатні посилювати потужність, генерувати коливання або перетворювати сигнал. Існує дуже багато самих різних конструкцій цих приладів, і серед них -…
Які бувають схеми включення транзисторів Оскільки біполярний транзистор є класичним трехполюсніком, існує три можливі способи його включення в електронну схему з одним загальним для входу і виходу висновком:із загальною базою (ПРО) - високий коефіцієнт передачі по напряженію;із загальним…
Підсилювач D-класу - в чому полягає його популярність? Звуковий підсилювач D-класу - це пристрій, призначений для відтворення сигналу, поданого на вхід приладу, за допомогою елементів вхідного ланцюга, із заданим рівнем гучності і потужності, з мінімальним значенням розсіювання енергії і спотворень.…
Посібник для початківця радіоаматора: як перевірити польовий транзистор Польові транзистори - напівпровідникові прилади, в яких управління перехідними процесами, а також величиною вихідного струму здійснюється зміною величини електричного поля. Існує два види даних пристроїв: з ізольованим затвором (В свою чергу…
Транзистор - це основа напівпровідникової техніки Транзистор - це елемент, призначений для підсилення, генерування, а також перетворення електричних коливань. Транзистори бувають двох видів: біполярні і польові.Біполярний транзистор - це напівпровідниковий прилад, що складається з двох pn…