Vad är en IGBT-transistor?

Parallellt med studien av halvledars egenskaper var det också en förbättring av tillverkningsteknologins teknik baserat på dem. Gradvis uppträdde alla nya element, med goda prestanda egenskaper. Den första IGBT-transistorn uppträdde 1985 och kombinerade de unika egenskaperna hos bipolära och fältstrukturer. Som det visade sig kan dessa två typer av halvledaranordningar som kändes vid den tiden väl "komma ihop" tillsammans. De skapade en struktur som blev innovativ och fick gradvis enorm popularitet bland elektroniska kretsdesigners. Förkortningen IGBT (isolerade portbipolära transistorer) talar om skapandet av en hybridkrets baserad på bipolära och fälteffekttransistorer. Samtidigt kombinerades förmågan att arbeta med stora strömningar i strömkretsar av samma struktur kombinerat med högt ingångsmotstånd hos den andra.

Den moderna IGBT-transistorn skiljer sig från sin föregångare. Faktum är att tekniken för deras produktion har förbättrats gradvis. Sedan utseendet på det första elementet med en sådan struktur har dess huvudparametrar ändrats till det bättre:

• Den kommuterade spänningen ökade från 1000V till 4500V. Detta möjliggjorde användning av kraftmoduler vid arbete i högspänningskretsar. Diskreta element och moduler har blivit mer tillförlitliga när de arbetar med induktans i strömkretsen och är mer skyddade mot impulsbrus.
• Växelström för diskreta element har ökat till 600A i diskret och upp till 1800A i modulär design. Detta möjliggör byte av stora strömkretsar och användning av en IGBT-transistor för att arbeta med motorer, värmare, olika industriinstallationer etc.
• Direktspänningsfallet i det öppna tillståndet sjönk till 1V. Detta gjorde det möjligt att minska köldbärarens radiosände och samtidigt minska risken för misslyckande från termisk nedbrytning.
• Omkopplingsfrekvensen i moderna enheter når 75 Hz, vilket gör att de kan användas i innovativa styrkretsar för elektriska enheter. I synnerhet används de med framgång i frekvensomvandlare. Sådana anordningar är utrustade med en bussstyrenhet, vilken arbetar i en "bunt" med modulen, varvid huvudelementet är en IGBT-transistor. Frekvensomvandlarna ersätter gradvis traditionella elektriska styrkretsar.
• Enhetshastigheten ökade också kraftigt. Moderna IGBT-transistorer har di / dt = 200μs. Detta hänvisar till tiden som ska tas på / av. Jämfört med de första proven ökade prestandan femfaldigt. Att öka denna parameter påverkar den möjliga växlade frekvensen, vilket är viktigt vid arbete med enheter som implementerar principen om kontroll.

Elektroniska kretsar som styrde IGBT-transistorn förbättrades också. De viktigaste kraven som infördes på dem är att säkerställa en säker och tillförlitlig omkopplare. De måste ta hänsyn till alla svaga punkter i transistorn, i synnerhet dess "rädsla" för överspänning och statisk elektricitet.