IGBT چیست؟

IGBT چیست؟

IGBT( مخفف کلمه The Insulated Gate Bipolar Transistor ) جزیی از نیمه هادی های قدرت بوده و در درجه اول به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می‌شود. این قطعه حامل اقلیت با امپدانس ورودی بالا و قابلیت بالای حمل جریان دوقطبی می باشد.

IGBT (ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده ) یک نیمه هادی جدید و کاملاً صنعتی است که از ترکیب دو نوع ترانزیستور BJT و MOSFET ساخته شده است.بسیاری از طراحان، IGBT را به عنوان قطعه ای با ویژگی های ورودی MOSFET و ویژگی خروجی دوقطبی BJT نشان می دهند که یک دستگاه دو قطبی که با ولتاژ کنترل می شود.در دستگاه‌های جدید از این قطعه برای سوئیچینگ سریع و بازدهی بالا استفاده می‌شود. این سوئیچ برق در بسیاری از لوازم مدرن از جمله خودروهای برقی، قطار، یخچال‌ها، تردمیل، دستگاه‌های تهویه مطبوع و حتی سیستم‌های استریو و تقویت کننده‌ها استفاده می‌شود. همچنین در ساخت انواع اینورترها، ترانس های جوش و UPS کاربرد دارد.
                                                                                    

IGBT برای بسیاری از کاربردهای الکترونیک قدرت مخصوصا در سرو موتور مدولاسیون پهنای باند(PWM) و درایوهای سه فاز که نیاز به کنترل رنج وسیعی از پهنای باند و نویز کم دارند، مناسب می باشد.
در فرکانس های بالای کلیدزنی از یک ترانزیستور جهت کنترل سطح ولتاژ DC استفاده می‌شود. همچنین با بالا رفتن فرکانس ، ترانزیستور دیگر خطی عمل نمی‌کند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید می‌کند.
به همین سبب در فرکانس کلیدزنی بالا از المان کم مصرف POWER MOSFET استفاده می‌شود، این در حالی است که با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می‌شود.
این مشکلات باعث آن شد که المان جدیدی وارد بازار شود که تمامی مزایای قطعه فوق را دارد و دیگر معایب BJT و POWER MOSFET را ندارد، این قطعه جدید IGBT نام دارد. در طی سالهای اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از آن استفاده زیادی شده است.

BJTها و MOSFETها دارای خصوصیاتی هستند که از نقطه نظرهایی یکدیگر را تکمیل می‌کنند. به عنوان مثال BJT ها در هنگامی که روشن هستند دارای تلفات هدایتی کمتری هستند درحالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی‌تر است. در حال که MOSFET ها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل کنند بنابراین تلفات هدایت آنها بیشتر است.

IGBT یک ترانزیستوری است که مزایای BJT و MOSFET را باهم دارد. این مزایا عبارت اند از:

1- امپدانس وروردی بالا مثل MOSFET
2- افت ولتاژ و تلفات کم مانند BJT
3- نظیر BJT دارای ولتاژ حالت روشن (وصل) کوچکی است.

                                                                                

آی جی بی تی ها دارای سه پایه می باشند که عبارت اند از:

گیت (G)
کلکتور(C)
امیتر (E)

اسامی این پایه‌ها هم از روی همان اسامی قبلی یعنی G از MOSFET و C,E از ترانزیستورهای BJT انتخاب شده است. در نتیجه با این ترکیب ساده شما المانی را استفاده می‌کنید که دارای امپدانس بالای گیت و قابلیت تحمل ولتاژ بالا می باشد. سرعت سوییچ کردن این نوع نیمه هادی دارای محدودیت بوده بطور نمونه 1KHz تا 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار می‌گیرد و بخاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می‌باشد و بیشتر در کوره‌های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می‌شود. در کل مورد استفاده این نوع ترانزیستورها بیشتر برای راه اندازی المان های توان بالا می‌باشد. مهمترین و تقریباً تنها کارایی IGBT سوییچینگ جریان های بالا می‌باشد.
 
لطفا دیدگاهتان را در فرم زیر درج نمایید.
کد امنیتی نمایش داده شده در تصویر بالا را وارد فرمایید.
مطالب بیشتر در این زمینه
ایمنی الکتریکی برای کودکان
 ۱۹ اردیبهشت ۱۴۰۲
 مهندس کهن یزدی

ایمنی الکتریکی برای کودکان

الکتریسیته یک پدیده طبیعی است که از ذرات استاتیک باردار شده، یا جریان های دینامیکی ایجاد می شود. مردم معمولا الکتریسیته(برق)، انرژی و توان را با هم به اشتباه می گیرند اما این سه مفهوم متفاوت هستند. انرژی (energy) واحد اندازه گیری قدرت، نیرو و ظرفیت مورد نیاز برای انجام کار است.  توان  (power)واحد اندازه ...  ادامه مطلب 
مزایا و معایب خودرو های برقی
 ۱۹ اردیبهشت ۱۴۰۲
 مهندس کهن یزدی

مزایا و معایب خودرو های برقی

مزایای خودروهای برقی دوستدار با محیط زیست: خودروهای برقی هیچ آلاینده ای تولید نمی کنند و این قابلیت، آنها را به دوستدار محیط زیست تبدیل می کند. این بدان معناست که آنها به آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانه ای کمک نمی کنند، که یک مزیت قابل توجه در مبارزه با تغییرات آب و هوایی است. * صرفه جویی در ...  ادامه مطلب 
نحوه عملکرد شبکه برق
 ۲۳ آذر ۱۴۰۱
 مهندس کهن یزدی

نحوه عملکرد شبکه برق

تا زمانی که با قطعی برق مواجه نشویم، برقی را که از شبکه برق خود دریافت می کنیم، مسلم فرض کنیم. اغلب ما در زمان قطعی برق دچار اضطراب می شویم تا بتوانیم برق مورد نیاز خود را تامین کنیم. شبکه برق، برق را از نیروگاه ها به خانه ها و مشاغل در سراسر کشور می رساند. شبکه وسیع تولید، انتقال و تحویل برق آن تضمین می‌کند که ...  ادامه مطلب 
نحوه انتخاب منبع تغذیه (پاور) کامپیوتر
 ۲۳ آذر ۱۴۰۱
 مهندس کهن یزدی

نحوه انتخاب منبع تغذیه (پاور) کامپیوتر

یکی از کم هیجان انگیزترین، اما مهم ترین قطعات کامپیوتر، منبع تغذیه است. البته رایانه های شخصی با برق کار می کنند، و این برق مستقیماً از دیوار به تمام اجزای داخل کیس رایانه شخصی تامین نمی شود. در عوض، الکتریسیته از جریان متناوب (AC) ارائه شده توسط شرکت برق به جریان مستقیم (DC) مورد استفاده اجزای ...  ادامه مطلب 
لوازم برقی پر مصرف خانگی
 ۲۲ آذر ۱۴۰۱
 مهندس کهن یزدی

لوازم برقی پر مصرف خانگی

آیا می دانستید که مایکروویو شما بیشتر از پمپ آب شما انرژی مصرف می کند؟ بسیاری از صاحبان خانه متوجه نیستند که برخی از وسایل روزمره خانگی که استفاده می کنند، واقعا می توانند قبض انرژی آنها را افزایش دهند. در اینجا برخی از وسایل پر مصرف که در خانه شما هستند آورده شده است: 1. اتوی لباس: اتو کردن لباس ها شاید به ...  ادامه مطلب