Транзистор IGBT в качестве ключа

November 30, 2011 by admin Комментировать »

Транзистор IGBT представляет собой кремниевый гибрид, составленный из мощного полевого МОП-транзистора на выводе затвора и "неблокируемого" трини- стора (silicon controlled rectifier, SCR) между выводами коллектора и эмиттера. Его внутренняя схема показана на рис. 3.39.

Рис. 3.39. Внутренняя схема транзистора IGBT

Преимущества транзистора IGBT перед полевым МОП-транзистором заключается в экономии площади кремниевого кристалла и его характеристиках тока через биполярный коллектор. Кроме того, у транзистора IGBT есть два недостатка: высокое напряжение насыщения из-за наличия двух последовательных р-п-переходов и то, что он может иметь длинный "хвост" выключения, который добавляется к потерям переключения. "Хвостовые" потери ограничивают частоту переключения до менее, чем 20 кГц. Это делает такой транзистор идеальным для приводов двигателей промышленной электроники, где частота переключений чуть выше диапазона звуковых частот, воспринимаемых человеком.

Транзисторы IGBT были целью многих исследований, проведенных компаниями-производителями полупроводников, и указанный временной "хвост" был существенно укорочен. Первоначально этот промежуток составлял около 5 мкс, а на сегодняшний день он составляет лишь около 100 не и продолжает уменьшаться. Уровень напряжения насыщения также был улучшен: примерно от 4 В до менее, чем 2 В. Хотя это — проблема для низковольтных преобразователей постоянного тока в постоянный, для автономных и промышленных преобразователей большой мощности применение IGBT очень привлекательно. По личному мнению автора, транзисторы IGBT можно применять для преобразователей с уровнем входного напряжения выше 220 VAC и мощностью 1 кВт.

Управление транзисторами IGBT идентично управлению полевыми МОП-транзисторами. Они имеют подобные характеристики управления затвором, а схема драйвера МОП-транзистора очень хорошо работает и с транзистором IGBT.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты