Circuito y características del transistor bipolar de puerta aislada

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El término IGBT es un dispositivo semiconductor y el acrónimo de IGBT es transistor bipolar de puerta aislada. Consta de tres terminales con una amplia gama de capacidad de transporte de corriente bipolar. Los diseñadores del IGBT piensan que es un dispositivo bipolar controlado por voltaje con entrada CMOS y salida bipolar. El diseño del IGBT se puede realizar utilizando ambos dispositivos como BJT y MOSFET en forma monolítica. Combina los mejores activos de ambos para lograr las características óptimas del dispositivo. Las aplicaciones del transistor bipolar de puerta aislada incluyen circuitos de potencia, modulación de ancho de pulso , electrónica de potencia, sistema de alimentación ininterrumpida y muchos más. Este dispositivo se utiliza para aumentar el rendimiento, la eficiencia y reduce el nivel de ruido audible. También se fija en circuitos convertidores de modo resonante. Se puede acceder al transistor bipolar de puerta aislada optimizado para baja conducción y pérdida de conmutación.

Transistor Bipolar de Puerta Aislada

Transistor Bipolar de Puerta Aislada



Transistor Bipolar de Puerta Aislada

El transistor bipolar de puerta aislada es un dispositivo semiconductor de tres terminales y estos terminales se denominan puerta, emisor y colector. Los terminales emisor y colector del IGBT están asociados con una ruta de conductancia y el terminal de puerta está asociado con su control. El cálculo de la amplificación se logra mediante el IGBT es una radio b / n su señal i / p & o / p. Para un BJT convencional, la suma de la ganancia es casi equivalente a la radio de la corriente de salida a la corriente de entrada que se denomina beta. La puerta aislada bipolar los transistores se utilizan principalmente en circuitos amplificadores como MOSFETS o BJT.


Dispositivo IGBT

Dispositivo IGBT



El IGBT se utiliza principalmente en circuitos amplificadores de señal pequeña como BJT o MOSFET. Cuando el transistor combina la menor pérdida de conducción de un circuito amplificador, se produce un interruptor de estado sólido ideal que es perfecto para muchas aplicaciones de la electrónica de potencia.

Un IGBT simplemente se enciende y apaga activando y desactivando su terminal Gate. Una señal de voltaje constante + Ve i / p a través de la puerta y los terminales del emisor mantendrá el dispositivo en estado activo, mientras que la suposición de la señal de entrada hará que se apague de manera similar a BJT o MOSFET.

Construcción básica de IGBT

La construcción básica del IGBT de canal N se da a continuación. La estructura de este dispositivo es simple y la sección de Si del IGBT es casi similar a la de una potencia vertical de un MOSFET excluyendo la capa de inyección de P +. Comparte la estructura igual de la puerta del semiconductor de óxido metálico y los pozos P a través de las regiones de origen N +. En la siguiente construcción la capa N + consta de cuatro capas y las que están situadas en la superior se denomina fuente y la capa inferior se denomina colector o desagüe.

Construcción básica de IGBT

Construcción básica de IGBT

Hay dos tipos de IGBTS, a saber, IGBT no perforado (NPT IGBTS) e IGBT perforado (PT IGBT). Estos dos IGBT se definen como, cuando el IGBT está diseñado con la capa de búfer N +, entonces se llama PT IGBT, de manera similar cuando el IGBT está diseñado sin una capa de búfer N + se llama NPT IGBT. El rendimiento del IGBT se puede aumentar mediante la existencia de la capa de búfer. El funcionamiento de un IGBT es más rápido que el power BJT y el power MOSFET.


Diagrama de circuito de un IGBT

Basado en la construcción básica del transistor bipolar de puerta aislada, se diseña un circuito controlador IGBT simple usando Transistores PNP y NPN , JFET, OSFET, que se muestra en la siguiente figura. El transistor JFET se utiliza para conectar el colector del transistor NPN a la base del transistor PNP. Estos transistores indican el tiristor parásito para crear un circuito de retroalimentación negativa.

Diagrama de circuito de un IGBT

Diagrama de circuito de un IGBT

La resistencia RB indica los terminales BE del transistor NPN para confirmar que el tiristor no se engancha, lo que provocará que el IGBT se enganche. El transistor denota la estructura de la corriente entre dos celdas IGBT vecinas. Eso deja que el MOSFET y soporta la mayor parte del voltaje. El símbolo del circuito del IGBT se muestra a continuación, que contiene tres terminales, a saber, emisor, puerta y colector.

Características de IGBT

El transistor bipolar de puerta de inducción es un dispositivo controlado por voltaje, solo necesita una pequeña cantidad de voltaje en el terminal de la puerta para continuar la conducción a través del dispositivo

Características de IGBT

Características de IGBT

Debido a que el IGBT es un dispositivo controlado por voltaje, solo requiere un pequeño voltaje en la puerta para mantener la conducción a través del dispositivo, no como los BJT, que necesitan que la corriente base siempre se suministre en una cantidad suficiente para mantener la saturación.

IGBT puede cambiar la corriente en el unidireccional que está en la dirección de avance (colector a emisor), mientras que MOSFET tiene capacidad de conmutación de corriente bidireccional. Porque, solo controlaba en la dirección de avance.

El principio de funcionamiento de los circuitos de accionamiento de la puerta para el IGBT es como un MOSFET de potencia de canal N. La principal diferencia es que la resistencia que ofrece el canal conductor cuando se suministra corriente a través del dispositivo en su estado activo es muy pequeña en el IGBT. Debido a esto, las clasificaciones de la corriente son más altas en comparación con un MOSFET de potencia correspondiente.

Por lo tanto, se trata de Transistor Bipolar de Puerta Aislada funcionamiento y características. Hemos notado que es un dispositivo de conmutación de semiconductores que tiene una capacidad de control como un MOSFET y una característica de o / p de un BJT. Esperamos que comprenda mejor este concepto de IGBT. Además, cualquier consulta sobre aplicaciones y ventajas de un IGBT, por favor dé sus sugerencias comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para ti, ¿cuál es la diferencia entre BJT, IGBT y MOSFET?

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