ترانزیستور IGBT در برق صنعتی  و الکترونیک (نحوه عملکرد و کاربرد ) مهندسی برق _ الکترونیک 

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )


این قطعه الکترونیکی یک ترانزیستور دو قطبی است که در ورودی آن ها از Mosfet استفاده شده است و در واقع ترکیبی از ترانزیستور های دو قطبی (BJT) و (Mosfet) می باشد و با ترکیب مزایای آن دو یک المان برق صنعتی با سرعت سوئیچ بالا و جریان ورودی کم خلق شده است .

IGBT (ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده)یک نیمه هادی جدید و کاملاً صنعتی است که از ترکیب دو نوع ترانزیستور BGT و MOSFET ساخته شده است بطوریکه از دید ورودی شما یک ترانزیستور MOSFET را می بینید و از نظر خروجی یک BGT . BJTها وMOSFETها دارای خصوصیاتی هستند که از نقطه نظرهایی یکدیگر را تکمیل می کنند.BJTها در حالت روشن (وصل) دارای تلفات هدایت کمتری هستند در حالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی تر است. MOSFETها قادرند که به مراتب سزیعتر قطع و وصل کنند لیکن تلفات هدایت آنها بیشتر است . IGBT یک ترانزیستوری است که مزایایBGT و  MOSFET را با هم دارد مثل : 
*امپدانس ورودی بالا مثل MOSFET که باعث می شود که با انرژی کمی به حالت وصل سوئیچ می گردد.
(افت ولتاژ و تلفات کم مانندBJT )نظیر BJTها دارای ولتاژ حالت روشن(وصل )کوچکی است به عنوان مثال در وسیله ی با مقدار نامی 1000V ولتاژ حالت وصل(Von )در حدود 2 الی 3 ولت است. اسامی پایه ها هم از روی همان اسامی قبلی انتخاب شده G ازMOSFET و E , CازترانزیستورهایBJT.در نتیجه با این ترکیب ساده شما المانی را استفاده میکنید که دارای امپدانس بالای گیت و قابلیت تحمل ولتاژ بالا است.سرعت سوییچ کردن این نوع دارای محدودیت بوده بطور نمونه KHz 1 الی 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار میگیرد. وبه خاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می باشد و بیشتر در کوره های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می شود،ودر کل مورد استفاده این نوع ترانزیستورها بیشتر برای راه اندازی المانهای توان بالا می باشد.مهمترین و تقریباً تنها کارایی IGBT سوئیچینگ جریانهای بالا می باشد. igbt 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 فرکانسهای بالا عملکرد مناسبی دارد.


کاربرد ترانزیستور igbt در الکترونیک و برق صنعتی

ترانزیستور دو قطبی با درگاه عایق‌شده یا IGBT (کوتاه شده عبارت انگلیسی Insulated gate bipolar transistor) جز نیمه هادی  قدرت بوده و در درجه اول به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می شود که در دستگاه های جدید برای بازده بالا و سوئیچینگ سریع استفاده میشود. این سوئیچ برق در بسیاری از لوازم مدرن از جمله خودروهای برقی، قطار، یخچال ها، تردمیل، دستگاه های تهویه مطبوع و حتی سیستم های استریو و تقویت کننده هااستفاده میشود. همچنین در ساخت انواع اینورترها،ترانسهای جوش و UPS کاربرد دارد.

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )


  •