Биполярна транзисторна схема и характеристики на изолираната порта

Биполярна транзисторна схема и характеристики на изолираната порта

Терминът IGBT е полупроводниково устройство и съкращението на IGBT е биполярен транзистор с изолирана порта. Състои се от три терминала с голям обхват на биполярен токов капацитет. Дизайнерите на IGBT смятат, че това е биполярно устройство с контролирано напрежение с CMOS вход и биполярен изход. Дизайнът на IGBT може да бъде направен с помощта на двете устройства като BJT и MOSFET в монолитна форма. Той съчетава най-добрите активи и за двете, за да постигне оптималните характеристики на устройството. Приложенията на биполярния транзистор с изолирана порта включват силови вериги, широчинно импулсна модулация , силова електроника, непрекъсваемо захранване и много други. Това устройство се използва за увеличаване на производителността, ефективността и намалява нивото на звуков шум. Той също е фиксиран в схеми на преобразувател в резонансен режим. Оптимизиран биполярен транзистор с изолирана порта е достъпен както за ниска проводимост, така и при комутационни загуби.



Биполярен транзистор с изолирана порта

Биполярен транзистор с изолирана порта

Биполярен транзистор с изолирана порта

Биполярният транзистор с изолирана порта е три терминално полупроводниково устройство и тези терминали са наречени като порта, емитер и колектор. Клемите на емитер и колектор на IGBT са свързани с кондуктивна пътека, а терминалът на портата е свързан с неговото управление. Изчисляването на усилването се постига чрез IGBT е радио b / n неговия i / p & o / p сигнал. За конвенционален BJT сумата на печалбата е почти еквивалентна на радиото на изходния ток на входния ток, който се нарича бета. Изолираната порта биполярна основно се използват транзистори в усилвателни схеми като MOSFETS или BJT.






IGBT устройство

IGBT устройство

IGBT се използва главно в схеми за усилвател на малък сигнал като BJT или MOSFET. Когато транзисторът комбинира по-ниските загуби на проводимост на усилвателна верига, тогава възниква идеален полупроводников превключвател, който е идеален за много приложения на силовата електроника.



IGBT просто се включва „ВКЛ.“ И „ИЗКЛ.“ Чрез активиране и деактивиране на неговия Gate терминал. Постоянно напрежение + Ve i / p сигнал през портата и изводите на излъчвателя ще поддържа устройството в активно състояние, докато приемането на входния сигнал ще го накара да се изключи, подобно на BJT или MOSFET.

Основна конструкция на IGBT

Основната конструкция на N-каналния IGBT е дадена по-долу. Структурата на това устройство е обикновена, а Si-секцията на IGBT е почти подобна на тази на вертикалната мощност на MOSFET, с изключение на инжектиращия слой P +. Той споделя еднаквата структура на затвора и P-кладенците на полупроводникови метални оксиди през N + източниците. В следващата конструкция N + слоят се състои от четири слоя и които са разположени в горната част се нарича източник, а най-ниският слой се нарича колектор или канализация.

Основна конструкция на IGBT

Основна конструкция на IGBT

Има два вида IGBTS, а именно, непробиване чрез IGBT (NPT IGBTS) и пробиване чрез IGBT (PT IGBT). Тези два IGBT са дефинирани като, когато IGBT е проектиран с N + буферен слой, тогава той се нарича PT IGBT, подобно когато IGBT е проектиран без N + буферен слой се нарича NPT IGBT. Ефективността на IGBT може да бъде увеличена чрез съществуващия буферен слой. Работата на IGBT е по-бърза от мощността BJT и мощността MOSFET.


Схема на IGBT

Въз основа на основната конструкция на биполярния транзистор с изолирана порта, е проектирана проста схема IGBT драйвер, използваща PNP и NPN транзистори , JFET, OSFET, което е дадено на фигурата по-долу. Транзисторът JFET се използва за свързване на колектора на NPN транзистора към основата на PNP транзистора. Тези транзистори показват паразитния тиристор за създаване на отрицателна обратна връзка.

Схема на IGBT

Схема на IGBT

RB резисторът показва изводите BE на транзистора NPN, за да потвърди, че тиристорът не се застопорява, което ще доведе до IGBT заключване нагоре. Транзисторът обозначава структурата на тока между всякакви две съседни IGBT клетки. То позволява MOSFET и поддържа по-голямата част от напрежението. Символът на веригата на IGBT е показан по-долу, който съдържа три терминала, а именно емитер, порта и колектор.

IGBT характеристики

Биполярният транзистор на индукционната порта е устройство, контролирано по напрежение, то се нуждае само от малко количество напрежение на терминала на портата, за да продължи проводимостта през устройството

IGBT характеристики

IGBT характеристики

Тъй като IGBT е устройство, контролирано от напрежение, то изисква само малко напрежение на портата, за да поддържа проводимостта през устройството, не като BJT, което се нуждае, че базовият ток винаги се подава в достатъчно количество, за да поддържа насищане.

IGBT може да превключва ток в еднопосочна посока, която е в посока напред (колектор към емитер), докато MOSFET има двупосочен капацитет за превключване на ток. Защото се контролираше само в посока напред.

Принципът на работа на веригите за задвижване на портата за IGBT са като N-канален захранващ MOSFET. Основната разлика е, че съпротивлението, предлагано от проводящия канал, когато токът се подава през устройството в активно състояние, е много малко в IGBT. Поради това номиналните стойности на тока са по-високи в сравнение със съответния MOSFET на мощността.

По този начин става въпрос за всичко Биполярен транзистор с изолирана порта работа и характеристики. Забелязахме, че това е полупроводниково комутационно устройство, което има управляваща способност като MOSFET и o / p характеристика на BJT. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция за IGBT. Освен това, всички въпроси относно приложенията и предимствата на IGBT, моля, дайте вашите предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, каква е разликата между BJT, IGBT и MOSFET?

Кредити за снимки: