Arbetsprincipen för bipolär transistor med isolerad grind (IGBT)

Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) är en sammansatt helt-kontrollerad spänning-driven effekthalvledarenhet som kombinerar den höga ingångsimpedansen hos MOSFET:er med det låga ledningsspänningsfallet hos GTR:er.

 

Kärnstruktur och drivmekanism
Tre-kompositstruktur: IGBT består av en grind, kollektor och emitter, internt ekvivalent med en MOSFET som driver en bipolär transistor (PNP).

Spännings-kontrollerade egenskaper: Som en spännings-styrd enhet är den rekommenderade gatedrivspänningen 15V ± 1,5V, med hög ingångsimpedans och låg drivkraft.

 

Slå på-och inaktivera-mekanismen
Slå-på process: När en framåtspänning som överskrider tröskeln appliceras mellan gate och emitter, bildas en kanal inom MOSFET, som ger basström till PNP-transistorn och slår på IGBT. Vid denna tidpunkt utnyttjas konduktivitetsmodulationseffekten; hål injiceras i N-regionen för att minska resistiviteten, vilket uppnår ett lågt spänningsfall i-tillstånd.

Avstängning-: När en omvänd spänning appliceras på grinden eller signalen tas bort försvinner MOSFET-kanalen, basströmmen avbryts och IGBT stängs av. Under avstängning- finns det ett svansströmfenomen som kräver optimerad design för att minska förlusterna.

 

Huvudegenskaper och tillämpningar
Elektriska egenskaper: Lämplig för regioner med spänningsmotstånd över 600V, ström över 10A och frekvens över 1kHz, som kombinerar hög-hastighetsprestanda med lågt motstånd.

Användningsområden: Används huvudsakligen i fotovoltaiska växelriktare, elektroniska styrsystem för nya energifordon, industriell frekvensomvandlingsutrustning och induktionsuppvärmning.