IGBT چیست؟
 اینورتر

IGBT چیست و چه کاربردی دارد:

IGBT مخففINSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR میباشد. یک دستگاه نیمه هادی سه ترمینال با توانایی انتقال دو قطبی در جریان های زیاد است.




ترمینال های  IGBT به عنوان ، Emitter ، collector,  gate  برچسب گذاری میگردند. دو ترمینال آن(C-E) با مسیر هدایت مرتبط هستند که جریان را عبور میدهند در حالیکه ترمینال سوم(G) دستگاه را کنترل مینماید.
 IGBT ها به نحوی طراحی شده اند تا از مزایای دستگاه هایBJT وMOSFET در قالب یکپارچه استفاده کنند که بدین ترتیب ویژگی های هر دو را برای رسیدن به یک دستگاه بهینه ترکیب مینماید. IGBT ها برای استفاده درPOWER ELECTRONICS ، UPS ها ، SMPS ، و بسیاری مدار های قدرت دیگر میباشند. که بدین ترتیب باعث افزایش کارایی ، عملکرد پویا و کاهش سطح صدای قابل شنیدن می شود. این دستگاه ها به طور مشابه در مدارهای مبدل رزونانس ، نیز نصب شده اند. IGBT ها به منظور حداقل هدر رفت هدایت و سوئیچینگ استفاده میگردند.


IGBTیک ترانزیستور الکترونیکی سه ترمینال است و این ترمینال ها به عنوان فرستنده(EMITTOR) ، کالکتور(COLLECTOR) و گیت(GATE) نامیده میشوند. دو ترمینال آن یعنی فرستنده و کالکتور با مسیر هدایت همراه است و ترمینال باقی ماندهG  و یا همان گیت با کنترل آن همراه است. تجمیع تقویتی که توسطIGBT بدست می آید ، بین سیگنال های ورودی و خروجی در جریان میگردد.
IGBT ها بیشتر به عنوان سوئیچ ها برای مبدل های فرکانس بالا و غیره استفاده میگردند. تغییرات دیود بسیار مهم است چرا که وقتی سوئیچینگIGBT خاموش است ، جریان توسط بار تعیین میگردد که در بسیاری از موارد به صورت القایی است.

IGBT ها به صورت اصلی در برنامه های الکترونیک قدرت استفاده میگردند همچون اینورتر ها ، مبدل ها ، منابع تغذیه ، درایوهای متغیر فرکانس(VFD)، اتومبیل های الکتریکی ، قطار ها ، یخچال های متغیر سرعت ، لامپ های کم مصرف ، تهویه مطبوع و حتی سیستم های استریو با تقویت کننده های سوئیچینگ استفاده میگردند.




از آنجا کهIGBT یک دستگاه کنترل ولتاژ است به حداقل ولتاژ بر روی پورتGATE نیاز دارد تا جریان را از طریق دستگاه حفظ نماید. و این بر خلافBJT ها است که نیاز به ولتاژ پایه مداوم برای حفظ جریان دارد.
IGBT یک دستگاه یک طرفه است ، به این معنی که فقط میتواند جریان را در جهت رو به جلو سوئیچ کند که ازCOLLECTOR بهEMITTER برخلافMOSFET که توانایی سوئیچینگ جریان دو طرفه دارد (کنترل شده در جهت رو به جلو و کنترل نشده در جهت معکوس).
مزیت اصلی استفاده از ترانزیستور هایIGBT با انواع دیگر ترانزیستور ها ، عبارتند از توان ولتاژ بالا ، مقاومت کمON ، هدایت شوندگی ساده ، سرعت سوئیچینگ نسبتا سریع و ترکیب با جریان ورودی صفر انتخاب خوبی برای سرعت متوسط خواهد بود ، برنامه های ولتاژ بالا همچونPWM ، کنترل سرعت متغیر ، منبع تغذیهSWITCH MODE یا برنامه های مبدلAC-DC خورشیدی و مبدل های فرکانس که در محدوده صدها کیلوهرتز کار میکنند از مزیت های این نوع ترانزیستور بر شمرده میشوند.
یکی از مزایای مهمIGBT سادگی است که با استفاده از یک ولتاژ گیت مثبت ، میتوان آن را بهON  و یا با ایجاد یک گیت صفر یا کمی منفی بهOFF هدایت کرد و در انواع برنامه ها از این نوع سوئیچینگ استفاده نمود. همچنین میتوان در منطقه فعال خطی برای استفاده در تقویت کننده های قدرت (آمپلیفایر ها) از آن استفاده کرد. با توجه به مقاومت کمتر در حالتON ، اتلاف کمتر جریان در سوئیچینگ و دارا بودن توانایی مناسب ، برای تغییر ولتاژ های بالا در فرکانس های بالا بدون آسیب ، ترانزیستور هایIGBT  را برای هدایت بارهای القایی مانند موتور های سیم پیچ ، موتور های الکترومغناطیس و موتور های دینامیکی ایده آل نموده است.
 

نظــــرات

نام
ایمیل
  (نمایش داده نخواهد شد)
متن نظر