Moderna izolirana kapija bipolarni tranzistori (Igbts) se obično raspoređuju kao bipolarni uređaj koji kontrolira napon koji ima metalo-oksidne poluvodičke (MOS) - nalik na ulazne karakteristike i bipolarne karakteristike izlaza. Uvođenje IGBT-a omogućilo je da elektroničke inženjere iskorištavaju prednosti tranzistora efekta snage MoS mos (MOSFET) i bipolarni tranzistor malog signala (BJT) kao jedan komad hardvera koji kombinira funkcionalnost MOSFET i BJT komponenti. Struktura kombinira jednostavne karakteristike pogona na kapiju mostića sa visokim strujom i niskim zasićenim sposobnostima bipolarnih tranzistora.
Izraz "izolirana vrata" opisuje visoku ulaznu impedanciju MOSFET-ovog ulaza jer koristi napon na svom terminalu u kapiju, a ne vanjsku ponudu. Izraz "bipolarni" opisuje izlaznu regiju BJT-a, gdje tekući struji preko dva nosača za punjenje: elektroni i rupe. Zbog toga je u stanju upravljati ogromnim strujama i naponima sa samo malo napona signala. IGBT je uređaj koji kontrolira napon zbog hibridne konstrukcije.
Vrijednost IGBT-a u elektroniku električne energije
Elektronika Elektronika Pronađite široku upotrebu za IGBTS, posebno u modulaciji širine pulsa (PWM) servo i trofazne pogone koji pozivaju na preciznu kontrolu nad širokim rasponom brzine s minimalnim pozadinskim bukom. Ovi se uređaji mogu koristiti i u krugovima napajanja koji su potrebni česti prebacivanje, poput neprekibivog napajanja (UPS) i sistemi isključenog napajanja (SMP).IgbtPovećava efikasnost i smanjuje buku, čineći ga dinamičjim izvođačem u pretvaračnim krugovima u automobilima i kamionima, kao i u industrijskim motorima i kućanskim aparatima poput klima uređaja i hladnjaka.
Pored toga, IGBTS se također obično koriste u obnovljivim sustavima energije poput solarne i vjetroelektrane, gdje pomažu u efikasnoj pretvaranju DC-a u izmjeničnu struju za upotrebu u kućama i poduzeća. Mogu se nositi sa visokim naponom i trenutnim nivoima, čineći ih idealnim za ove aplikacije. Tehnologija djeluje baš dobro i u sklopovima pretvarača rezonantnog načina i kuhari za indukciju. Komercijalno dostupni IGBTS imaju niske prebacivanje i gubitke od provodnjaka.
Uobičajene upotrebe IGBTS-a
Uzmimo primjer uvodnog kruga grijanja. Prebacivanje nula napona ili prebacivanje nula-struje koristi se u indukcijskom grijanju za minimiziranje gubitka prebacivanja. IGBTS se ovdje često preferiraju kao prekidač zbog visokog rezonantnog napona ili struje. Posebno, indukcijske mikrovalne pećnice, indukcijski štednjaci za rižu i ostali indukcijski uređaji za kuhanje mogući su zbog upotrebe IGBTS-a. Slično tome, u UPS sistemima IGBTS su dostupni i u srednjoj i velikom kapacitetu (nekoliko KVA ili većeg kapaciteta), koji doprinose uštedu prostora i visokim efikasnosti.
Drugi primjer je pretvarač izvora napona (VSC). IGBTS imaju visoke napon i trenutne ocjene, što omogućava nivo kontrole i fleksibilnosti koji nisu dostižni kod tiristora. Njihova upotreba podržava implementaciju multitemrmilnih DC linija, a poteškoće filtriranja trenutnih harmonika na AC strani pretvarača smanjuje se primjenom PWM i višeslojnih tehnika pretvarača. Budući da visokonaponski DC (HVDC) koji koristi VSC-ove postaje sve rasprostranjeniji na većim naponima i strujama zahvaljujući neumoljivoj unapređenju IGBT-a, DC linije se pojavljuju kao privlačnija alternativa za kraće linije jer oni omogućuju veću kontrolu protoka na mreži.
Prednosti IGBTS-a preko BJT i MOSFET-a
Modulacija provodljivosti rezultira izuzetno malim padom napona na državnom naponu i visoku gustinu struje na stanju. To omogućava smanjenje veličine i cijene čipa.
Izgled ulaza MOS GAT pruža mogućnost električne energije u niskoj vožnji i izravni pogonski krug. U visokoj i naponskim aplikacijama, to omogućava jednostavnije regulaciju od trenutnih uređaja.
Veliki siguran operativni prostor. U odnosu na bipolarni tranzistor, mnogo je bolja u provođenju struje i dokazuje superiornu i u mogućnostima naprijed i obrnuto blokiranje.
Zaključak
IGBTS su bipolarni uređaji koji kontroliraju napon sa mosmjernim ulaznim karakteristikama i bipolarnim karakteristikama izlaza, koje se koriste u električnim krugovima poput pretvarača, UPS, VSC i uvodni krugovi grijanja. Komercijalno dostupni IGBTS imaju niske preklopljene i dovodeći gubitke i ponuditi mnoge prednosti preko BJT-a i MOSFET-a, poput malog pad napona na stanju, visoka struja, jednostavnijeg regulacije, velikog sigurnog operativnog područja i superiorne mogućnosti za blokiranje naprijed i obrnuto i obrnuto blokiranje. Uz to, IGBTS imaju brzinu brze prebacivanja i sposobni su rukovati s visokim nivoima snage, čineći ih idealnim za upotrebu u aplikacijama za elektroniku energije kao što su HVDC transportni sustavi.