معرفی ترانزیستور دو قطبی با درگاه عایق شده

IGBT مخفف Insulated gate bipolar transistor  می باشد که به معنی ترانزیستور دو قطبی با درگاه عایق شده است، یک نیمه ھادی جدید و کاملا صنعتی است که از ترکیب دو نوع ترانزیستور BJT و MOSFET ساخته شده است.

این نوع ترانزیستور ها جزو نیمه ھادی قدرت بوده و در درجه اول به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می شود که در دستگاه ھای جدید برای بازده بالا و سوئیچینگ سریع مورد استفاده قرار می گیرد.

اگر با دو دید ورودی و خروجی IGBT را ببینید از دید ورودی شما یک MOSFET را می بینید و از نظر خروجی یک BJT را می بینید.

MOSFET ها و BJT ها دارای خصوصیاتی ھستند که از نقطه نظرھایی یکدیگر را تکمیل میکنند.

BJT ھا در حالت روشن (وصل) دارای تلفات ھدایتی کمتری ھستند درحالیکه زمان سوئیچینگ آنھا به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی تر است، در مقابل MOSFET ها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل کنند بنابراین تلفات ھدایت آنھا بیشتر است.

طبق تعاریف فوق متخصصان IGBT را به نوعی طراحی کردند که مزایا ترانزیسوتر های MOSFET و BJT را باهم داشته باشد که این مزایا شامل موارد زیر می شود.

  • امپدانس ورودی بالا مثل MOSFET
  • دارای ولتاژ حالت روشن (وصل) کوچکی است مثل BJT
  • افت ولتاژ و تلفات کم مانند BJT

پایه های IGBT

اسامی پایه ھا ھم از روی ھمان اسامی قبلی یعنی Gate (G) از MOSFET و Collector, Emitter (C,E) ازترانزیستورھای BJT انتخاب شده است.

IGBT چیست

موارد استفاده از IGBT

از این ترانزیستور دو قطبی با درگاه عایق شده می توان در بسیاری از لوازم مدرن از جمله:

  • اینورتر ها و ترانسھای جوش و UPS
  • خودروھای برقی
  • قطار
  • یخچال ھا
  • تردمیل
  • دستگاه ھای تھویه مطبوع
  • سیستم ھای استریو و تقویت کننده ھا

استفاده نمود.

کاربرد IGBT

نتیجه گیری

با این ترکیب ساده شما المانی را استفاده می کنید که دارای امپدانس بالای گیت و قابلیت تحمل ولتاژ بالا است،سرعت سوییچ کردن این نوع دارای محدودیت بوده بطور نمونه 1 کیلو هرتز تا 50 کیلو هرتز که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار می گیرد، و بدلیل امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می باشد به طوری که بیشتر در کوره ھای القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می شود و در کل مورد استفاده این نوع ترانزیستورھا بیشتر برای راه اندازی المانھای توان بالا می باشد.

افت ولتاژ و تلفات کم نظیرBJT ھا دارای ولتاژ حالت روشن(وصل) کوچکی است به عنوان مثال در دستگاهی با مقدار نامی 1000 ولت، ولتاژ حالت وصل (VON) در حدود 2 الی 3 ولت است.

همچنین ترانزیستور سریعی در عملکرد است زمان قطع و وصل در آن در حدود 1 میکروثانیه می باشد. چون که زمان بازیابی در این ترانزیستور خیلی کم است در نتیجه این ترانزیستور در فرکانسھای بالا عملکرد مناسبی دارد.

شایان به ذکر است که مھمترین و تقریبا تنھا کارایی IGBT سوییچینگ جریانھای بالا می باشد.

باتشکر از حسن توجه شما امیدواریم این مطلب آموزشی برای شما مفید باشد برای دیدن سایر مطالب آموزشی می توانید روی این لینک کلیک کنید.

همچنین برای دیدن سایر آموزش های مربوط به IGBT  روی این لینک کلیک کنید.