مبدأ العمل للترانزستور ثنائي القطب ذو البوابة المعزولة (IGBT)

الترانزستور ثنائي القطب للبوابة المعزولة (IGBT) عبارة عن جهاز مركب من أشباه موصلات الطاقة -يتم التحكم فيه بالكامل بالجهد- ويجمع بين مقاومة الإدخال العالية لوحدات MOSFET مع انخفاض جهد التوصيل المنخفض لوحدات GTR.

 

الهيكل الأساسي وآلية القيادة
ثلاثة-بنية مركبة للمحطات الطرفية: يتكون IGBT من بوابة ومجمع وباعث، وهو مكافئ داخليًا لـ MOSFET الذي يقود ترانزستور ثنائي القطب (PNP).

خصائص التحكم في الجهد-: باعتباره جهازًا يتم التحكم فيه بالجهد-، فإن جهد تشغيل البوابة الموصى به هو 15 فولت ± 1.5 فولت، مع مقاومة دخل عالية وطاقة تشغيل منخفضة.

 

قم بتشغيل-وإيقاف تشغيل-الآلية
عملية التشغيل-: عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز العتبة بين البوابة والباعث، يتم تشكيل قناة داخل MOSFET، مما يوفر تيارًا أساسيًا لترانزستور PNP وتشغيل IGBT. في هذا الوقت، يتم استخدام تأثير تعديل الموصلية؛ يتم حقن الثقوب في المنطقة N لتقليل المقاومة، مما يحقق انخفاضًا منخفضًا في -حالة انخفاض الجهد.

عملية الإيقاف-: عند تطبيق جهد عكسي على البوابة أو إزالة الإشارة، تختفي قناة MOSFET، وينقطع التيار الأساسي، وينطفئ IGBT. أثناء إيقاف التشغيل-، توجد ظاهرة تيار خلفي تتطلب تصميمًا محسنًا لتقليل الخسائر.

 

الخصائص والتطبيقات الرئيسية
الخصائص الكهربائية: مناسبة للمناطق التي يتحمل فيها الجهد أكثر من 600 فولت، والتيار أكثر من 10 أمبير، والتردد أعلى من 1 كيلو هرتز، ويجمع بين الأداء عالي السرعة- والمقاومة المنخفضة.

مجالات التطبيق: تستخدم بشكل رئيسي في العاكسات الكهروضوئية، وأنظمة التحكم الإلكتروني لمركبات الطاقة الجديدة، ومعدات تحويل التردد الصناعي، والتسخين التعريفي.