Co je to izolovaný bipolární tranzistor brány?
Na nejjednodušší úrovni je izolovaný bipolární tranzistor (IGBT) přepínač používaným k tomu, aby to bylo napájeno, když je zapnutý, a zastavení toku napájení, když je vypnutý. IGBT je zařízení pevného stavu, což znamená, že nemá žádné pohyblivé části. Místo otevření a uzavření fyzického připojení je provozováno použitím napětí na polovodičovou komponentu, nazývanou základnu, která mění své vlastnosti, aby vytvořila nebo blokovala elektrickou cestu.
Nejviditelnější výhodou pro tuto technologii je, že neexistují žádné pohyblivé části, které by se měly opotřebovat. Technologie pevných států však není dokonalá. Stále existují problémy s elektrickým odporem, požadavky na energii a dokonce i čas potřebný pro to, aby přepínač fungoval.
Izolovaný bipolární tranzistor brány je vylepšený typ tranzistoru vytvořeného tak, aby minimalizoval některé nevýhody konvenčního pevného stavu tranzistoru. Nabízí nízkou odpor a rychlou rychlost při přepínání nalezeného v power kovovém-oxidu-posedlém polním efektivním efektuStor (MOSFET), i když je o něco pomalejší vypnout. Rovněž nevyžaduje konstantní zdroj napětí tak, jak to dělají jiné typy tranzistorů. To tvoří kanál pro elektrický proud. Poté se dodává základní proud a protéká kanálem. To je v podstatě totožné s tím, jak funguje MOSFET. Výjimkou je, že konstrukce bipolárního tranzistoru izolované brány ovlivňuje to, jak se obvod vypne.
Izolovaný bipolární tranzistor brány má jiný substrát nebo základní materiál než MOSFET. Substrát poskytuje cestu k elektrickému základě. MOSFET má substrát N+, zatímco substrát IGBT je P+ s pufrem N+ nahoře.
6 Za prvé, aktuální klesá velmi rychle. Za druhé, účinekNazývá se rekombinace, během kterého N+ pufr na horní části substrátu eliminuje uložené elektrické náboje. S vypnutím vypínače ve dvou krocích to trvá o něco déle než u MOSFET.Jejich vlastnosti umožňují výrobu IGBTS být menší než konvenční MOSFETS. Standardní bipolární tranzistor vyžaduje o něco více polovodičové povrchové plochy než IGBT; MOSFET vyžaduje více než dvakrát tolik. To významně snižuje náklady na výrobu IGBT a umožňuje integrovat více z nich do jediného čipu. Požadavek na energii pro provoz izolovaného bipolárního tranzistoru izolované brány je také nižší než u jiných aplikací.