절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 란 무엇입니까?

가장 간단한 레벨에서, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)는 켜져있을 때 전력 흐름을 허용하고 꺼져있을 때 전력 흐름을 중지하는 데 사용되는 스위치입니다. IGBT는 솔리드 스테이트 장치이므로 움직이는 부품이 없습니다. 물리적 연결을 열고 닫는 대신,베이스라고하는 반도체 구성 요소에 전압을 적용하여 작동합니다.이 기술에 대한 가장 분명한 장점은 마모 할 부품이 없다는 것입니다. 그러나 솔리드 스테이트 기술은 완벽하지 않습니다. 전기 저항, 전력 요구 사항 및 스위치가 작동하는 데 필요한 시간에도 여전히 문제가 있습니다.

절연 게이트 바이폴라 트랜지스터는 기존의 고체 상태 트랜지스터의 일부 단점을 최소화하기 위해 개선 된 트랜지스터 유형입니다. 전원 금속-산화물-세미드 욕조 필드 효과 TRANSI에서 발견 될 때 저항력이 낮고 빠른 속도를 제공합니다.저장 (MOSFET)은 꺼지는 것이 약간 느리지 만 저장하십시오. 또한 다른 유형의 트랜지스터가 수행하는 방식에 따라 일정한 전압원이 필요하지 않습니다.

IGBT가 켜지면 전압이 게이트에 적용됩니다. 이것은 전류의 채널을 형성합니다. 그런 다음 기본 전류가 공급되고 채널을 통해 흐릅니다. 이것은 본질적으로 MOSFET 작동 방식과 동일합니다. 이에 대한 예외는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터의 구성이 회로가 꺼지는 방식에 영향을 미친다는 것입니다.

절연 게이트 바이폴라 트랜지스터는 MOSFET과 다른 기판 또는 염기 재료를 갖는다. 기판은 전기 접지 경로를 제공합니다. MOSFET에는 N+ 기질이 있고 IGBT의 기판은 N+ 버퍼가 상단에있는 P+입니다.

이 디자인은 스위치가 IGBT에서 꺼지는 방식에 영향을 미쳐 두 단계로 발생할 수 있습니다. 첫째, 현재는 매우 빠르게 떨어집니다. 둘째, 효과재조합이라고 불리는이 동안 기판 상단의 N+ 버퍼가 저장된 전하를 제거합니다. 오프 스위치가 두 단계로 발생하면 MOSFET보다 약간 오래 걸립니다.

그들의 특성을 통해 IGBT가 기존 MOSFET보다 작게 제조 될 수 있습니다. 표준 바이폴라 트랜지스터는 IGBT보다 약간 더 많은 반도체 표면적이 필요합니다. MOSFET에는 두 배 이상이 필요합니다. 이것은 IGBT를 생산하는 데 드는 비용을 크게 줄이고 더 많은 것을 단일 칩에 통합 할 수있게합니다. 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 작동하기위한 전력 요구 사항도 다른 응용 프로그램보다 낮습니다.