INFINEON IGBT

آی جی بی تی چیست؟

ترانزیستور دو قطبی با درگاه عایق شده یا IGBT (کوتاه شده عبارت انگلیسی Insulated gate bipolar transistor) جزو نیمه هادی قدرت بوده و در درجه اول به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می‌شود که در دستگاه‌های جدید برای بازده بالا و سوئیچینگ سریع استفاده می‌شود. این سوئیچ برق در بسیاری از لوازم مدرن از جمله خودروهای برقی، قطار، یخچال‌ها، تردمیل، دستگاه‌های تهویه مطبوع و حتی سیستم‌های استریو و تقویت کننده‌هااستفاده می‌شود. همچنین در ساخت انواع اینورترها، ترانسهای جوش و UPS کاربرد دارد.

در فرکانسهای بالای کلیدزنی از یک ترانزیستور جهت کنترل سطح ولتاژ DC استفاده می‌شود. با بالا رفتن فرکانس ترانزیستور دیگر خطی عمل نمی‌کند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید می‌کند. به همین سبب در فرکانس کلیدزنی بالا از المان کم مصرف power MOSFET استفاده می‌شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می‌شود. المان جدیدی به بازار آمده است که تمامی مزایای ۲قطعه فوق را دارد و دیگر معایب BJT و POWER MOSFET را ندارد. این قطعه جدید IGBT نام دارد. در طی سالهای اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از آن استفاده زیادی شده است.

IGBT (ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده) یک نیمه هادی جدید و کاملاً صنعتی است که از ترکیب ۲ نوع ترانزیستور BJT و MOSFET ساخته شده است. بطوریکه از دید ورودی شما یک MOSFET را می‌بینید و از نظر خروجی یک BJT. BJTها و MOSFETها دارای خصوصیاتی هستند که از نقطه نظرهایی یکدیگر را تکمیل می‌کنند.

BJTها در حالت روشن (وصل) دارای تلفات هدایتی کمتری هستند درحالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی‌تر است. MOSFETها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل کنند بنابراین تلفات هدایت آنها بیشتر است. IGBT یک ترانزیستوری است که مزایای BJT و MOSFET را باهم دارد مثل:

امپدانس ورودی بالا مثل MOSFET

افت ولتاژ و تلفات کم مانند BJT

نظیر BJT دارای ولتاژ حالت روشن (وصل) کوچکی است.

اسامی پایه‌ها هم از روی همان اسامی قبلی انتخاب شده G از MOSFET و C,E از ترانزیستورهای BJT. در نتیجه با این ترکیب ساده شما المانی را استفاده می‌کنید که دارای امپدانس بالای گیت و قابلیت تحمل ولتاژ بالا است. سرعت سوییچ کردن این نوع دارای محدودیت بوده بطور نمونه 1KHz تا 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار می‌گیرد؛ و بخاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می‌باشد؛ و بیشتر در کوره‌های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می‌شود؛ و در کل مورد استفاده این نوع ترانزیستورها بیشتر برای راه اندازی المانهای توان بالا می‌باشد. مهمترین و تقریباً تنها کارایی IGBT سوییچینگ جریانهای بالا می‌باشد.