IGBT je kratica Bipolarni-tranzistor s izoliranim vratima , poluvodič snage koji uključuje značajke MOSFET-a velike brzine, o naponu ovisno prebacivanje vrata i svojstva minimalnog ON otpora (niskog napona zasićenja) a BJT .
Na slici 1. prikazan je ekvivalentni IGBT krug, gdje bipolarni tranzistor radi s arhitektom MOS vrata, dok je sličan IGBT krug zapravo mješavina MOS tranzistora i bipolarnog tranzistora.
IGBT-ovi, koji obećavaju brzu brzinu prebacivanja, uz minimalne karakteristike napona zasićenja, koriste se u širokom rasponu, od komercijalnih aplikacija poput uređaja za iskorištavanje solarne energije i neprekidnog napajanja (UPS), do potrošačkih elektroničkih polja, poput regulacije temperature za ploče za indukcijski grijač , klimatizacijska oprema PFC, pretvarači i stroboskopi digitalnih fotoaparata.
Slika 2 u nastavku prikazuje procjenu IGBT-a, bipolarnog tranzistora i MOSFET-ovog unutarnjeg rasporeda i atributa. Temeljni okvir IGBT-a isti je kao i MOSFET-a koji ima p + sloj stavljen u odvod (kolektor), a također i dodatni pn spoj.
Zbog toga, kad god se manjinski nosači (rupe) teže umetnuti kroz p + sloj na n-sloj s modulacijom vodljivosti, otpor n-sloja dramatično se smanjuje.
Slijedom toga, IGBT pruža smanjeni napon zasićenja (manji ON otpor) u usporedbi s MOSFET-om kada se nosi s velikom strujom, omogućujući tako minimalne gubitke provodljivosti.
Imajući to u vidu, s obzirom na to da je za izlazni protok rupa akumuliranje manjinskih nosača u razdobljima isključenja zabranjeno zbog posebnog IGBT dizajna.
Ova situacija dovodi do pojave poznate kao repna struja , pri čemu je isključenje usporeno. Kada se razvije repna struja, razdoblje uključivanja odgađa se i kasni, više nego što je to slučaj kod MOSFET-a, što rezultira povećanjem gubitaka vremena uključivanja, tijekom IGBT perioda isključivanja.
Apsolutne maksimalne ocjene
Apsolutne maksimalne specifikacije su vrijednosti određene da bi se zajamčila sigurna i zdrava primjena IGBT-a.
Čak i na trenutak prijelaz ovih navedenih apsolutnih maksimalnih vrijednosti može rezultirati uništenjem ili kvarom uređaja, stoga budite sigurni da radite s IGBT-ovima unutar maksimalno podnošljivih ocjena kako je predloženo u nastavku.
Uvid u aplikacije
Čak i ako se preporučeni parametri primjene, poput radne temperature / struje / napona itd., Održavaju unutar apsolutnih maksimalnih vrijednosti, u slučaju da je IGBT često podvrgnut prekomjernom opterećenju (ekstremne temperature, velika struja / napon, ekstremne promjene temperature itd.), trajnost uređaja može ozbiljno utjecati.
Električne karakteristike
Sljedeći nas podaci informiraju o različitim terminologijama i parametrima koji su povezani s IGBT-om, a koji se obično koriste za detaljno objašnjenje i razumijevanje rada IGBT-a.
Struja kolektora, rasipanje kolektora : Slika 3 prikazuje valni oblik temperature disipacije kolektora IGBT RBN40H125S1FPQ. Maksimalno podnošljivo rasipanje kolektora prikazano je za različite temperature kućišta.
Sljedeća prikazana formula postaje primjenjiva u situacijama kada je temperatura okoline TC = 25 stupnjeva Celzija ili više.
Pc = (Tjmax - Tc) / Rth (j - c)
Za uvjete u kojima je temperatura okoline TC = 25 ℃ ili niža, primjenjuje se rasipanje IGBT kolektora u skladu s njihovom apsolutnom maksimalnom ocjenom.
Formula za izračunavanje kolektorske struje IGBT je:
Ic = (Tjmax - Tc) / Rth (j - c) × VCE (sat)
Međutim, gornja je općenita formula, jednostavno je proračun uređaja ovisan o temperaturi.
Struja kolektora IGBT-a određuje se naponom zasićenja kolektora / emitora VCE (sat), a također ovisno o njihovim trenutnim i temperaturnim uvjetima.
Uz to, kolektorska struja (vršna vrijednost) IGBT-a definirana je količinom struje koju može podnijeti, a koja ovisi o načinu na koji je instaliran i njegovoj pouzdanosti.
Iz tog razloga, korisnicima se savjetuje da nikada ne prelaze najveću dopuštenu granicu IGBT-a dok ih koriste u datoj aplikaciji kruga.
S druge strane, čak i ako je struja kolektora možda niža od maksimalne vrijednosti uređaja, ona bi mogla biti ograničena temperaturom spoja jedinice ili sigurnim područjem rada.
Stoga obavezno razmotrite ove scenarije tijekom primjene IGBT-a. I parametri, struja kolektora i rasipanje kolektora obično su označeni kao maksimalne ocjene uređaja.
Sigurno operativno područje
The SOA IGBT-a sastoji se od SOA pristranosti prema naprijed i SOA obrnutog pristranosti, no budući da se određeni raspon vrijednosti može razlikovati u skladu sa specifikacijama uređaja, korisnicima se savjetuje da provjere ekvivalentne činjenice u tehničkom listu. Slika 5 ilustrira područje sigurnog rada s prednamjenom (FBSOA) IGBT RBN50H65T1FPQ. SOA je podijeljen na 4 regije, ovisno o određenim ograničenjima, kako je navedeno u nastavku: Slika 6 prikazuje područje sigurnog rada s obrnutim pristranošću (RBSOA) IGBT RBN50H65T1FPQ. Ova posebna karakteristika djeluje u skladu s SOA obrnutog prednapona bipolarnog tranzistora. Kad god se obrnuta pristranost, koja ne uključuje pristranost, isporučuje preko vrata i odašiljača IGBT-a tijekom njegovog isključenja za induktivno opterećenje, nalazimo da se visoki napon isporučuje na IGBT-ov kolektor-emiter. Istodobno se velika struja neprestano kreće kao rezultat zaostale rupe. Kad smo to već rekli, u ovom funkcioniranju SOA pristranosti naprijed ne može se koristiti, dok se SOA obrnutog pristranosti može koristiti. SOA obrnute pristranosti podijeljena je na 2 ograničena područja, kako je objašnjeno u sljedećim točkama, na kraju se područje uspostavlja provjerom stvarnih postupaka funkcioniranja IGBT-a. Stoga, tijekom projektiranja sklopa temeljenog na IGBT-u , mora se osigurati da disipacija i drugi problemi s performansama odgovaraju preporučenim granicama, a također se moraju voditi računa o specifičnim karakteristikama i konstantama proboja kruga relevantnim za toleranciju kvara. Na primjer, SOA obrnutog prednapona nosi temperaturnu karakteristiku koja se spušta pri ekstremnim temperaturama, a radno mjesto VCE / IC pomiče se u skladu s IGBT-ovim otporom vrata Rg i naponom vrata VGE. Zbog toga je vitalno odrediti Rg i VGE parametre s obzirom na radni ekosustav i najmanju vrijednost otpora vrata tijekom razdoblja isključivanja. Uz to, prigušivački krug mogao bi biti koristan za kontrolu dv / dt VCE. Slika 7 prikazuje izlazne karakteristike IGBT RBN40H125S1FPQ. Slika prikazuje napon kolektora-emitora dok struja kolektora prolazi unutar slučajnog napona na vratima. Napon kolektor-emiter, koji utječe na trenutnu učinkovitost rukovanja i gubitak tijekom stanja UKLJ. varira ovisno o naponu vrata i tjelesnoj temperaturi. Sve ove parametre treba uzeti u obzir prilikom dizajniranja IGBT upravljačkog kruga. Struja raste kad god VCE dosegne vrijednosti od 0,7 do 0,8 V, iako je to zbog napona naprijed PN spoja kolektor-emiter. Slika 8 prikazuje napon zasićenja kolektora-emiter u odnosu na karakteristike napona vrata IGBt RBN40H125S1FPQ. U osnovi, VCE (sat) počinje padati s porastom napona VGE-odašiljača, iako je promjena nominalna dok je VGE = 15 V ili više. Stoga se savjetuje rad s naponom VGE / emiter koji iznosi oko 15 V, kad god je to moguće. Na slici 9 prikazane su karakteristike struje kolektora i napona vrata IGBT RBN40H125S1FPQ. Karakteristike IC / VGE temelje se na temperaturnim promjenama, no područje niskog napona vrata prema točki presijecanja obično je negativan koeficijent temperature, dok područje visokog napona vrata označava pozitivne temperaturne koeficijente. Uzimajući u obzir da će IGBT-ovi snage stvarati toplinu dok rade, zapravo je povoljnije obratiti pažnju na područje pozitivnog temperaturnog koeficijenta kada uređaji rade paralelno . The preporučeno stanje napona na vratima pomoću VGE = 15V pokazuje pozitivne temperaturne karakteristike. Slike 10 i 11 pokazuju kako izvedba napona zasićenja kolektor-emiter, zajedno s naponom praga vrata Zbog činjenice da napon zasićenja kolektora-emitora ima pozitivne karakteristike temperaturnog koeficijenta, struja ne prolazi lako dok IGBT operacija rasipa visoku temperaturu, koja postaje odgovorna za blokiranje efektivne struje tijekom paralelnog rada IGBT-a. Suprotno tome, rad praga napona emiter-vrata oslanja se na negativne temperaturne karakteristike. Tijekom velikog odvođenja topline, prag napona pada prema dolje, uzrokujući veću mogućnost neispravnog rada uređaja koji proizlaze iz stvaranja buke. Stoga pažljivo testiranje usredotočeno na gore navedene karakteristike može biti presudno. Karakteristike punjenja: Na slici 12. prikazane su karakteristike punjenja vrata stabdardnog IGBT uređaja. Karakteristike IGBT ulaza u osnovi su u skladu s istim principima koji se primjenjuju na MOSFET-ove napajanja i pružaju kao varijable koje odlučuju o pogonskoj struji uređaja i rasipanju pogona. Slika 13 otkriva karakterističnu krivulju podijeljenu u razdoblja od 1 do 3. Razdoblje 1: Napon na vratima se podiže do praga napona gdje struja tek počinje strujati. Odsječak uzlazno od VGE = 0V dio je odgovoran za punjenje kapacitivnosti CG emiter-vrata. Razdoblje 2: Dok prijelaz iz aktivnog područja u područje zasićenja prolazi, napon kolektora-emitora počinje se mijenjati i kapacitet Cgc-kolektora napuni. Ovo određeno razdoblje dolazi s primjetnim povećanjem kapacitivnosti zbog zrcalnog efekta, zbog čega VGE postaje konstantan. S druge strane, dok je IGBT u potpunosti uključen, promjena napona na kolektoru-emiteru (VCE) i zrcalni efekt nestaju. Razdoblje 3: U ovom određenom razdoblju IGBT dolazi u potpuno zasićeno stanje, a VCE ne pokazuje promjene. Sada napon vrata-odašiljača VGE počinje rasti s vremenom. Pogonska struja IGBT vrata ovisi o unutarnjem serijskom otporu Rg, otporu izvora R signala pogonskog kruga, rg elementu koji je unutarnji otpor uređaja i pogonskom naponu VGE (ON). Struja pogonskog sklopa izračunava se pomoću sljedeće formule. Imajući gore navedeno na umu, treba stvoriti IGBT izlazni krug vozača koji osigurava trenutni potencijal pogona ekvivalentan ili veći od IG (vrha). Tipično je da je vršna struja manja od vrijednosti utvrđene pomoću formule, zbog kašnjenja uključenog u pokretački krug, a također i zbog kašnjenja u porastu dIG / dt struje vrata. To se može dogoditi zbog aspekata kao što je induktivnost ožičenja od pogonskog kruga do točke spajanja vrata IGBT uređaja. Uz to, svojstva prebacivanja za svako uključivanje i isključivanje mogu uvelike ovisiti o Rg. To na kraju može utjecati na vrijeme prebacivanja i prebacivanje deficita. Ključno je odabrati prikladan Rg s obzirom na karakteristike uređaja u uporabi. Gubici koji se javljaju u krugu IGBT pogonskog sklopa mogu se prikazati dolje navedenom formulom ako svi gubici razvijeni iz upravljačkog kruga apsorbiraju gore navedeni čimbenici otpora. ( f označava frekvenciju prebacivanja). P (gubitak pogona) = VGE (uključeno) × Qg × f S obzirom da je IGBT sklopna komponenta, njegova sklopka UKLJ, brzina ISKLJUČIVANJA jedan je od glavnih čimbenika koji utječu na njegovu radnu učinkovitost (gubitak). Slika 16 prikazuje sklop koji se može koristiti za mjerenje prekidača induktivnog opterećenja IGBT-a. Budući da je diodna stezaljka spojena paralelno s induktivnim opterećenjem L, kašnjenje uključivanja IGBT-a (ili gubitak uključivanja) obično pogađa karakteristike vremena oporavka diode. Vrijeme prebacivanja IGBT-a, kako je prikazano na slici 17, može se svrstati u 4 razdoblja mjerenja. S obzirom na činjenicu da se vrijeme drastično mijenja za svako pojedino razdoblje s obzirom na Tj, IC, VCE, VGE i Rg situacije, ovo se razdoblje procjenjuje sa sljedećim istaknutim uvjetima. Za razliku od moćnih MOSFET-ova, IGBT ne uključuje parazitsku diodu . Kao rezultat, integrirani IGBT koji dolazi s unaprijed instaliranim čipom za brzu oporavak (FRD) koristi se za kontrolu naboja induktiviteta u motorima i identičnim aplikacijama. U ovim vrstama opreme radna učinkovitost IGBT-a i unaprijed instalirane diode značajno utječe na učinkovitost rada opreme i stvaranje smetnji od buke. Uz to, povratni povrat i napon napona presudni su parametri povezani s ugrađenom diodom. Koncentrirani manjinski nosači prazne se tijekom preklopnog stanja upravo kad prolazna struja prolazi kroz diodu dok se ne postigne stanje obrnutog elementa. Vrijeme potrebno za potpuno puštanje ovih manjinskih prijevoznika poznato je kao obrnuto vrijeme oporavka (trr). Operativna struja koja je uključena kroz sve to vrijeme naziva se povratna povratna struja (Irr), a integralna vrijednost oba ova intervala poznata je kao reverzni naboj (Qrr). Qrr = 1/2 (Irr x trr) Uzimajući u obzir da je trr vremensko razdoblje jednako kratko spojeno, uključuje ogroman gubitak. Uz to, ograničava frekvenciju tijekom postupka prebacivanja. U cjelini, brzi trr i smanjeni Irr (Qrris small) smatraju se optimalnim. Te su osobine u velikoj mjeri ovisne o struji prednapona IF, diF / dt i temperaturi spoja Tj IGBT-a. S druge strane, ako trr postane brži, di / dt rezultira strmijim tijekom razdoblja oporavka, kao što se događa s odgovarajućim naponom kolektor-emiter dv / dt, što uzrokuje povećanje sklonosti stvaranju buke. Slijede primjeri koji pružaju načine na koje se može suprotstaviti stvaranju buke. Svojstvo obrnutog oporavka značajno se oslanja na kapacitet tolerancije napona / struje uređaja. Ova bi se značajka mogla poboljšati korištenjem životnog vijeka, jake metalne difuzije i raznih drugih tehnika. Slika 19 prikazuje izlazne karakteristike ugrađene diode standardnog IGBT-a. Naponski napon diode VF označava opadajući napon koji nastaje kad struja IF kroz diodu prolazi u smjeru pada napona naprijed diode. Budući da ova karakteristika može rezultirati gubitkom snage tijekom stvaranja stražnjeg EMF-a (dioda s slobodnim kotačima) u motorima ili u induktivnim aplikacijama, preporučuje se odabir manjeg VF-a. Uz to, kako je prikazano na slici 19, pozitivne i negativne karakteristike temperaturnog koeficijenta određuju se magnetskom veličinom prednje struje diode IF. Slika 20 prikazuje karakteristike otpora IGBT prema toplinskim prijelaznim pojavama i integriranoj diodi. Ova se karakteristika koristi za određivanje temperature spoja Tj IGBT-a. Širina impulsa (PW) prikazana preko vodoravne osi označava vrijeme uključivanja, koje definira pojedinačni puls i rezultate ponavljajućih operacija. Na primjer, PW = 1ms i D = 0,2 (radni ciklus = 20%) označava da je frekvencija ponavljanja 200Hz, jer je razdoblje ponavljanja T = 5ms. Ako zamislimo PW = 1ms i D = 0,2, a snagu rasipanja Pd = 60W, moguće je utvrditi porast temperature spoja IGBT ΔTj na sljedeći način: Primjene koje zahtijevaju premošćene IGBT sklopne krugove poput pretvarača, zaštitni krug od kratkog spoja (prekomjernog toka) postaje neophodan za izdržavanje i zaštitu od oštećenja tijekom vremena dok se IGBT napon na vratima ne isključi, čak i u situaciji izlaznog kratkog spoja jedinice . Slike 21 i 22 prikazuju vrijeme nošenja kratkog spoja i kapacitet upravljanja strujom kratkog spoja IGBT RBN40H125S1FPQ. Ovaj kapacitet IGBT-a koji podnosi kratki spoj obično se izražava s obzirom na vrijeme tSC. Ta se sposobnost izdržavanja određuje uglavnom na temelju napona IGBT-emiter-a, tjelesne temperature i napona napajanja. To bi trebalo razmotriti prilikom dizajniranja kritičnog dizajna IGBT sklopa H-mosta. Pored toga, pobrinite se da se odlučite za optimalno ocijenjeni IGBT uređaj u smislu sljedećih parametara. Nadalje, tijekom trenutka kada kratki spoj ili zaštitni krug od preopterećenja osjeti struju kratkog spoja i isključi napon vrata, struja kratkog spoja je zapravo nevjerojatno velika od standardne veličine operativne struje IGBT-a. Tijekom postupka isključivanja s ovom značajnom strujom koristeći standardni otpor vrata Rg, to bi moglo prouzročiti razvoj velikog prenaponskog napona, koji premašuje IGBT ocjenu. Iz tog razloga morate na odgovarajući način odabrati otpor IGBT vrata pogodan za rješavanje uvjeta kratkog spoja, koji ima najmanje 10 puta veću vrijednost od normalne otpornosti vrata (a pritom mora ostati unutar SOA vrijednosti pristranosti prema naprijed). To je za suzbijanje stvaranja prenaponskog napona na ledima kolektora-emitora IGBT-a tijekom razdoblja kada je isključena struja kratkog spoja. Uz to, vrijeme izdržavanja kratkog spoja tSC može uzrokovati raspodjelu prenapona na ostalim pridruženim uređajima. Mora se voditi računa da se osigura odgovarajuća margina od najmanje 2 puta od standardnog vremenskog okvira potrebnog da zaštitni krug kratkog spoja počne raditi. Apsolutna maksimalna ocjena za temperaturu spoja većine poluvodičkih uređaja Tj iznosi 150 ℃, ali Tjmax = 175 ℃ postavlja se prema zahtjevu za uređaje nove generacije kako bi se moglo izdržati povišene temperaturne specifikacije. Kako bi se zajamčili učinkoviti postupci pri Tjmax = 175 ℃, poboljšani su mnogi parametri za standardni test konzistencije na 150 and i izvršena operativna provjera. Nakon toga, poligon za ispitivanje se kreće u odnosu na specifikacije uređaja. Obavezno provjerite valjanost podataka o pouzdanosti povezanih s uređajem koji možda primjenjujete za dodatne informacije. Isto tako zapamtite da vrijednost Tjmax nije samo ograničenje za stalni rad, već i specifikacija za regulaciju koja ne bi trebala biti nadmašena niti na trenutak. Mora se strogo razmotriti sigurnost protiv rasipanja visoke temperature, čak i nakratko za IGBT, tijekom uključivanja / isključivanja. Obavezno radite s IGBT-om u okruženju koje ni na koji način ne prelazi maksimalnu temperaturu slučaja kvara Tj = 175 ℃. Gubitak vodljivosti: Dok napajamo induktivno opterećenje putem IGBT-a, nastali gubici u osnovi se kategoriziraju na gubitak vodljivosti i gubitak komutacije. Gubitak koji se dogodi čim se IGBT u potpunosti uključi ON naziva se gubitkom provodljivosti, dok se gubitak koji se događa u vrijeme IGBT-ovog prebacivanja s ON na OFF ili OFF na ON poznat kao gubitak kod uključivanja. Zbog činjenice da gubitak ovisi o provedbi napona i struje kao što je prikazano u donjoj datoj formuli, gubitak nastaje kao rezultat utjecaja napona zasićenja kolektora-emiter VCE (sat), čak i dok uređaj provodi. VCE (sat) bi trebao biti minimalan, jer gubici mogu uzrokovati stvaranje topline unutar IGBT-a. Preklopni gubitak: Kako gubitak IGBT-a može biti izazov procijeniti pomoću vremena prebacivanja, referentne tablice ugrađene su u odgovarajuće tablice podataka kako bi pomogle dizajnerima sklopova da utvrde gubitak prebacivanja. Slika 24 dolje prikazuje karakteristike preklopnih gubitaka za IGBT RBN40H125S1FPQ. Na čimbenike Eon i Eoff jako utječu struja kolektora, otpor vrata i radna temperatura. Eon (Uključivanje gubitka energije) Količina gubitaka nastala je tijekom procesa uključivanja IGBT-a za induktivno opterećenje, zajedno s gubitkom oporavka pri obrnutom oporavku diode. Eon se izračunava od trenutka kada se napon na ulazu napaja na IGBT i kolektorska struja počne putovati, sve do trenutka kada IGBT potpuno pređe u uključeno stanje Eoff (isključivanje gubitka energije To je veličina gubitka koji nastaje tijekom razdoblja isključivanja induktivnih opterećenja, što uključuje i repnu struju. Eoff se mjeri od točke na kojoj je struja na vratima tek odsječena i napon kolektora-emitora počinje se penjati, sve do trenutka kada IGBT dosegne potpuno isključeno stanje. Uređaj s bipolarnim tranzistorima s izoliranim vratima (IGTB) vrsta je tropolnih energetskih poluvodičkih uređaja koji se u osnovi koriste kao elektronički prekidač, a poznat je i po tome što pruža kombinaciju izuzetno brzog prebacivanja i visoke učinkovitosti u novijim uređajima. Niz modernih uređaja kao što su VFD (pogoni s promjenjivom frekvencijom), VSF (hladnjaci s promjenjivom brzinom), vlakovi, stereo sustavi s preklopnim pojačalima, električni automobili i klima uređaji koriste bipolarni tranzistor s izoliranim vratima za prebacivanje električne energije. Simbol načina iscrpljivanja IGBT U slučaju da pojačala koriste bipolarni tranzistor s izoliranim vratima, često sintetiziraju valove koji su složene prirode, zajedno s niskopropusnim filtrima i modulom širine impulsa, jer su bipolarni tranzistori s izoliranim vratima u osnovi dizajnirani za brzo i brzo uključivanje i isključivanje. Stope ponavljanja pulsa mogu se pohvaliti modernim uređajima koji se sastoje od sklopne aplikacije i dobro spadaju u ultrazvučni opseg, a to su frekvencije koje su deset puta veće od najviše audio frekvencije kojom uređaj uređuje kada se uređaji koriste u obliku analogno audio pojačalo. MOSFET-ovi koji se sastoje od jake struje i karakteristika jednostavnog pogonskog vrata kombiniraju se s bipolarnim tranzistorima koji imaju IGTB-ov kapacitet slabog napona. IGBT izrađuje jedan uređaj kombinirajući bipolarni tranzistor snage koji djeluje kao prekidač i izolirani ulaz FET koji djeluje kao upravljački ulaz. Bipolarni tranzistor s izoliranim vratima (IGTB) uglavnom se koristi u aplikacijama koje se sastoje od više uređaja koji su postavljeni paralelno jedan drugom i u većini slučajeva imaju sposobnost rukovanja vrlo velikom strujom koja je u rasponu od stotina ampera zajedno sa napon blokiranja od 6000 V, koji je zauzvrat jednak stotinama kilovata, koristi srednje do velike snage poput indukcijskog grijanja, napajanja s uključenim načinom rada i upravljanja vučnim motorom. Bipolarni tranzistori s izoliranim vratima velike veličine. Bipolarni tranzistor s izoliranim vratima (IGTB) novi je i noviji izum tog vremena. Utvrđeno je da uređaji prve generacije koji su izumljeni i lansirani 1980-ih i ranih 90-ih imaju usporen proces prebacivanja relativno i skloni su kvarovima u različitim načinima kao što je zasun (gdje će se uređaj i dalje uključivati i neće se uključivati isključen sve dok struja ne nastavi teći kroz uređaj), i sekundarni proboj (gdje kada velika struja prolazi kroz uređaj, lokalizirana žarišna točka prisutna u uređaju odlazi u toplinski odvod i kao rezultat izgara uređaj). Mnogo je poboljšanja primijećeno na uređajima druge generacije, a većina novih uređaja na bloku, uređaji treće generacije smatraju se čak i boljima od uređaja prve generacije vuče. Uređaji treće generacije sastoje se od MOSFET-ova s brzinskim nadmetanjem i izvrsnom razinom tolerancije i robusnosti. Uređaji druge i treće generacije sastoje se od impulsa koji su izuzetno visoki što ih čini vrlo korisnima za generiranje velikih impulsa snage u različitim područjima poput fizike plazme i čestica. Tako su uređaji druge i treće generacije zamijenili uglavnom sve starije uređaje poput aktiviranih svjećica i tiratrona koji se koriste u tim područjima fizike plazme i čestica. Ovi uređaji također privlače ljubitelje visokog napona zbog svojih svojstava visokog pulsa i dostupnosti na tržištu po niskim cijenama. To omogućuje hobiju da kontrolira ogromne količine energije kako bi upravljao uređajima kao što su gumene gume i Tesline zavojnice. Bipolarni tranzistori s izoliranim vratima dostupni su po pristupačnim cjenovnim razredima i tako djeluju kao važan pokretač hibridnih automobila i električnih vozila. Ljubaznost: Renesas Sigurno operativno područje s prednaponima
Sigurno operativno područje s obrnutim pristranostima
Statičke karakteristike
IGBT-a ovise o temperaturi.
Karakteristike kapaciteta ulaza
U nastavku su objašnjeni radni postupci koji se odnose na svako razdoblje.
Kako odrediti struju pogonskog izlaza
IG (vrh) = VGE (uključeno) / Rg + Rs + rg 
Izračun gubitka pogona
Karakteristike prebacivanja
Prebacivanje vremena
Ugrađene karakteristike dioda
Ugrađene karakteristike povratnog oporavka diode
Karakteristike prednjeg napona ugrađene diode
Karakteristike toplinskog otpora
ΔTj = Pd × θj - c (t) = 60 × 0,17 = 10,2 Učitajte karakteristike kratkog spoja
Maksimalna temperatura spoja Tjmax za 175 ℃
.
Tablica 3 prikazuje dobar primjer uvjeta ispitivanja za IGBT RBN40H125S1FPQ koji je dizajniran da izdrži 175 ℃ dok radi u visokim temperaturama kućišta.
IGBT gubici
Gubitak (P) = napon (V) × struja (I)
Gubitak uključivanja: P (uključivanje) = VCE (sat) × IC 
Sažetak
IGBT-ovi za visokostrujne aplikacije
IGBT su kombinacija BJT-a i Mosfet-a
IGBT-ovi su najnapredniji tranzistori
Novi Mosfetovi natječu se s IGBT-ovima
Prethodno: Kako napraviti solarnu ćeliju osjetljivu na boje ili solarnu ćeliju od voćnog čaja Dalje: Jednostavni upravljački modul H-Bridge MOSFET za pretvarače i motore
