Blog

На рисунке №2 показано условное графическое обозначение биполярного транзистора с изолированным затвором, которое может встретиться как в отечественной, так и зарубежной технической литературе и документации. IGBT-транзистор – это довольно хитроумный прибор, который представляет собой гибрид полевого и биполярного транзистора. Данное сочетание привело к тому, что он унаследовал положительные качества, как полевого транзистора, так и биполярного.

Применение БТИЗ

Для исключения пробоя электростатическим напряжением в цепь «затвор-эмиттер» включают сопротивление на кОм. При транспортировке и хранении выводы затвора и эмиттера заворачивают перемычками, которые не снимают до монтажа. Работы по установке необходимо проводить в антистатических браслетах. Первые силовые электронные устройства были выполнены на базе тиристоров и биполярных транзисторов.

Для снижения количества внешних элементов выпускают модули на базе IGBT. Они могут содержать дополнительные транзисторы, диоды и другие компоненты. Применение электронных ключей позволяет упростить схему преобразователей, значительно уменьшить габариты устройств, улучшить технические характеристики. Производитель, помимо предоставления лучших типов IGBT-модулей, доступных сегодня на рынке, также предлагает интегрированные инженерные решения для всей отрасли. Это компания, которая всегда стремится идти в ногу с самыми современными модулями и другими компонентами. Ассортимент постоянно обновляется, чтобы обеспечить хорошее обслуживание своих клиентов и установить множество партнерских отношений, вызывая доверие у тех, кто покупает ее продукцию.

• Выпускаются как отдельные приборы IGBT, так и силовые сборки (модули) на их основе.
• Второе (появилось в 1990-е годы) и третье (современное) поколения IGBT в целом избавлено от этих недостатков.
• IGBT перейдет в состояние «ON» после того, как Vge превысит пороговое значение, зависящее от спецификации IGBT.
• В общем случае, для высокочастотных низковольтных каскадов наиболее подходят МОП, а для высоковольтных мощных — БТИЗ.
• На рисунке №2 показано условное графическое обозначение биполярного транзистора с изолированным затвором, которое может встретиться как в отечественной, так и зарубежной технической литературе и документации.
• Поэтому IGBT подходит для замены силовых биполярных транзисторов и силовых MOSFET .
• Таким образом, IGBT-модуль имеет ряд преимуществ перед другими типами транзисторов.
• Разница между напряжением затвор-эмиттер называется Vge, а разница напряжений между коллектором и эмиттером называется Vce .
• Следовательно, IGBT представляет собой переключающий транзистор с низким напряжением включения даже при высоком напряжении пробоя.
• При большом запасе выбирают IGBT с меньшим номинальным током и заново выполняют расчеты.
• IGBT имеет входные характеристики биполярного транзистора и выходные характеристики МОП-лампы.
• В области стока нанесен еще один дополнительный p+-слой, который образует биполярный транзистор.
• В этом случае выбирают транзисторы IGBT с одинаковым пороговым напряжением во включенном состоянии.
• На изображении выше показано использование IGBT транзистора для переключения.

Основное применение БТИЗ — это инверторы, импульсные регуляторы тока, частотно-регулируемые приводы. IGBT модули Протон Электротекс отличаются высокой надёжностью, термостойкостью и совместимостью с типовыми драйверами. Мы предлагаем оригинальные модули со склада, с официальной гарантией и быстрой доставкой по России. Подберём оптимальное решение под ваш проект и обеспечим техническую поддержку. На следующем рисунке показана передаточная характеристика IGBT транзистора.

Выходные характеристики БТИЗ

Для коммутации больших токов, превышающих допустимое значение для одного транзистора, можно подключать модули параллельно. Падение напряжения на открытом IGBT зависит от температуры гораздо меньше аналогичного параметра MOSFET-транзисторов. На рисунке приведен график падения напряжения в функции температуры для 2 IGBT транзисторов и одного полевого прибора. MOSFET-транзисторы применяются в основном в высокочастотных низковольтных преобразователях, область применения IGBT – мощные высоковольтные схемы. Силовые модули IGBT сочетают в себе несколько IGBT (БТИЗ) транзисторов в различных конфигурациях под конкретные задачи.

По сути, IGBT — это полупроводник, управляемый напряжением , который обеспечивает большие токи коллектор-эмиттер при почти нулевом токе затвора. IGBT имеет входные характеристики биполярного транзистора и выходные характеристики МОП-лампы. Биполярные транзисторы с изолированным затвором находят очень широкое применение в современной электронике. Модуль IGBT сегодня используется в самом современном оборудовании, таком как электрические и гибридные автомобили, а также в поездах, воздушных машинах и т.

• Они также используются в силовых устройствах, таких как выпрямители и передатчики мощности.
• Биполярный транзистор образует силовой канал, полевой – канал управления.
• В интернет-магазине «Промэлектроника» мы предлагаем к покупке силовые модули IGBT по лучшим ценам.
• В современной силовой электронике широкое распространение получили так называемые транзисторы IGBT.
• Их можно обнаружить в сварочных инверторах марки «Ресанта» и других аналогичных аппаратах.
• Использование IGBT транзистора для переключения более наглядно можно посмотреть в следующем видео.
• IGBT в основном используется в приложениях, связанных с энергетикой.
• Полупроводниковые устройства могут применяться при напряжении 10 кВ и коммутации токов до 1200 А.
• IGBT-модули работают с напряжением в диапазоне от 600 до 6500 В и токами от 50 до 3500 А.

Как мы видим, его обозначение включает в себя часть коллектор-эмиттер транзистора и часть затвора МОП-транзистора. Используется, в основном, как мощный электронный ключ в импульсных источниках питания, инверторах, в системах управления электрическими приводами. Выпускаются как отдельные приборы IGBT, так и силовые сборки (модули) на их основе. Основные полупроводниковые элементы силовой электроники сейчас – полевые транзисторы (MOSFET), биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT).

• В проводящем или включенном режиме ток течет от коллектора к эмиттеру.
• ВАХ IGBT транзистора почти идентична кривой передачи биполярного транзистора, но только на ней вместо тока показано Vge, поскольку IGBT является устройством, управляемым напряжением.
• Таким образом, та же формула, которая применяется для расчета коэффициента усиления биполярных транзисторов, неприменима для технологии MOSFET.
• Он также отличается высокой надежностью и при необходимости может быть легко заменен.
• Однако металлический материал на выводе затвора имеет слой диоксида кремния.
• Как показано выше, слой, ближайший к области коллектора, представляет собой (p+)-подложку, область инжекции; над ней находится область дрейфа N, включающая N-слой.
• Как мы видим, его обозначение включает в себя часть коллектор-эмиттер транзистора и часть затвора МОП-транзистора.
• Для коммутации больших токов, превышающих допустимое значение для одного транзистора, можно подключать модули параллельно.
• Кроме того, им можно легко управлять с помощью внешнего напряжения, что делает его идеальным для приложений, где требуется точное управление током.
• Если устройство не выключить как можно скорее, оно может быть повреждено.
• Над областью дрейфа находится область основного тела, состоящая из (p)-подложки вблизи эмиттера и внутри области основного тела из слоя (n+).

Но, как мы знаем, МОП-транзистор не является устройством, управляемым током; это устройство, управляемое напряжением, входной ток через затвор МОП-транзистора отсутствует. Таким образом, та же формула, которая применяется для расчета коэффициента усиления биполярных транзисторов, неприменима для технологии MOSFET. Напряжение затвора МОП-транзистора изменило проводимость выходного тока. Таким образом, коэффициент усиления представляет собой соотношение изменений выходного напряжения с изменениями входного напряжения. Коэффициент усиления IGBT — это отношение изменения выходного тока к изменению напряжения на входном затворе . Поскольку IGBT представляет собой комбинацию MOSFET и обычного биполярного транзистора транзистора , он имеет преимущества как транзисторов, так и MOSFET.

В случае биполярного транзистора мы рассчитываем коэффициент усиления, обозначаемый как Бета (β), путем деления выходного тока на входной ток. Сопротивление канала IGBT-элементов растет пропорционально току, зависимость потерь от величины тока не квадратичная, как у транзисторов MOSFET. Быстродействие силовых элементов с изолированным затвором превосходит скорость коммутации биполярных транзисторов, но уступает элементам MOSFET. Применение биполярных транзисторов существенно ограничивает невысокий коэффициент передачи тока, значительный температурный разброс этого параметра, управление знакопеременным напряжением, невысокая плотность тока силовой цепи.

Для борьбы с токами короткого замыкания в цепь «затвор – эмиттер» включают защиту. Внутреннее сопротивление драйвера управления должно выбираться в пределах диапазона конкретного модуля с учетом динамических потерь. Это необходимо для исключения перенапряжений, вызванных перезарядкой внутренних индуктивностей. Длительность импульсов напряжения выхода драйвера должна быть меньше времени коммутации транзисторов в 5-10 раз.

Разница в параметрах приводит к несимметричному току на транзисторах. При параллельном включении также учитывают увеличившуюся входную емкость, драйвер управления должен обеспечить заданную скорость коммутации. БТИЗ применяют при работе с высокими напряжениями (более 1000 В), высокой температурой (более 100 °C) и высокой выходной мощностью (более 5 кВт).

Для затяжки применяют электронные инструменты с небольшой частотой вращения и функцией контроля усилий. Применять пневматику нельзя, такой инструмент недостаточно точен и может создать избыточное усилие затяжки, которое приводит к напряжениям на корпусе прибора и трещинам полупроводникового кристалла. Где РП – мощность потерь полупроводникового прибора, Rt h( р ) – тепловое сопротивление проводящего материала.

Here’s more in regards to igbt модуль look at our web-page. В некоторых случаях БТИЗ и МОП-транзисторы полностью взаимозаменяемы, цоколёвка приборов и характеристики управляющих сигналов обоих устройств обычно одинаковы. IGBT и MOSFET требуют 12—15 В для полного включения и не нуждаются в отрицательном напряжении для выключения, как запираемый тиристор. Но «управляемый напряжением» не означает, что при переключении БТИЗ в цепи затвора отсутствует ток. Затвор БТИЗ (как и МОП-транзистора) для управляющей схемы эквивалентно является конденсатором с ёмкостью, достигающей единиц нанофарад (для мощных приборов), что определяет импульсный характер тока затвора. Драйвер затвора должен быть способным быстро перезаряжать эту ёмкость, чтобы обеспечить быстрое переключение транзистора. IGBT в основном используется в приложениях, связанных с энергетикой.

Компания SUNCOYJ (Китай) анонсировала выпуск силовых IGBT транзисторов в корпусах TO-247 и TO-220 с пробивным напряжением коллектор-эмиттер от 600 до 1200 В и диапазоном токов от 10 А до 75 А. IGBT-модули применяются в инверторах, частотных преобразователях, импульсных регуляторах тока, системах управления мощными приводами. Кроме того, IGBT обеспечивает более низкое сопротивление в открытом состоянии по сравнению с биполярным транзистором, и благодаря этому свойству IGBT является термоэффективным в приложениях, связанных с высокой мощностью. На изображении выше показано обозначение IGBT-транзистора на схемах.

Их можно обнаружить в сварочных инверторах марки «Ресанта» и других аналогичных аппаратах. В современной силовой электронике широкое распространение получили так называемые транзисторы IGBT. Следовательно, в структуре IGBT имеется еще один транзистор Q2 под номером n – pn+, поэтому нам необходимо включить этот транзистор Q2 в приблизительную схему замещения, чтобы получить точную схему замещения. Аналогично, соединением между N-областью и основной областью тела является соединение J1. Приведем сравнительную таблицу, которая даст нам четкое представление о разнице между IGBT, силовым биполярным транзистором и силовым MOSFET. При монтаже запрещается изгибать силовые и управляющие контакты, подвергать корпус прибора ударам, прикладывать избыточные усилия затяжки.

Если через затвор проходит положительное входное напряжение, включается схема управления удержанием эмиттера. С другой стороны, если напряжение на выводе затвора IGBT равно нулю или слегка отрицательному, приложение схемы отключается. Поскольку IGBT может использоваться как в качестве биполярного транзистора, так и в качестве МОП-лампы, степень усиления, которую он достигает, равна отношению между его выходным сигналом и управляющим входным сигналом.