IGBT என்றால் என்ன: வேலை செய்தல், மாறுதல் பண்புகள், SOA, கேட் மின்தடை, சூத்திரங்கள்

ஐஜிபிடி குறிக்கிறது இன்சுலேட்டட்-கேட்-பைபோலார்-டிரான்சிஸ்டர் , ஒரு சக்தி குறைக்கடத்தி இதில் அடங்கும் MOSFET இன் அம்சங்கள் அதிவேகம், மின்னழுத்த சார்பு கேட் மாறுதல் மற்றும் குறைந்தபட்ச ON எதிர்ப்பு (குறைந்த செறிவு மின்னழுத்தம்) பண்புகள் a பிஜேடி .

படம் 1 ஐஜிபிடி சமமான சுற்று காட்சிப்படுத்துகிறது, அங்கு ஒரு இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் ஒரு எம்ஓஎஸ் கேட் கட்டிடக் கலைஞருடன் வேலை செய்கிறது, அதேபோன்ற ஐஜிபிடி சுற்று உண்மையில் ஒரு எம்ஓஎஸ் டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் கலவையாகும்.

குறைந்த செறிவூட்டல் மின்னழுத்த குணாதிசயங்களுடன் வேகமாக மாறுவதற்கான வேகத்தை உறுதிப்படுத்தும் ஐ.ஜி.பி.டி கள், சூரிய ஆற்றல் ஆற்றல் அலகுகள் மற்றும் தடையற்ற மின்சாரம் (யு.பி.எஸ்) போன்ற வணிக பயன்பாடுகளிலிருந்து, நுகர்வோர் மின்னணு துறைகள் வரை, வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு போன்ற விரிவான வரம்பில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தூண்டல் ஹீட்டர் குக்டாப்ஸ் , ஏர் கண்டிஷனிங் உபகரணங்கள் பிஎஃப்சி, இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் கேமரா ஸ்ட்ரோபோஸ்கோப்புகள்.

கீழேயுள்ள படம் 2 ஐ.ஜி.பி.டி, இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் மோஸ்ஃபெட் உள் தளவமைப்புகள் மற்றும் பண்புகளுக்கு இடையிலான மதிப்பீட்டை வெளிப்படுத்துகிறது. IGBT இன் அடிப்படை கட்டமைப்பானது ஒரு MOSFET இன் வடிகால் (சேகரிப்பாளர்) பிரிவில் p + லேயரைக் கொண்டிருப்பதைப் போன்றது, மேலும் கூடுதல் pn சந்தி.

இதன் காரணமாக, சிறுபான்மை கேரியர்கள் (துளைகள்) p + அடுக்கு வழியாக n- லேயரில் கடத்துத்திறன் பண்பேற்றத்துடன் செருகப்படும்போது, ​​n- அடுக்கு எதிர்ப்பு வியத்தகு அளவில் குறைகிறது.

இதன் விளைவாக, ஐ.ஜி.பி.டி குறைக்கப்பட்டதை வழங்குகிறது செறிவு மின்னழுத்தம் (சிறிய ON எதிர்ப்பு) மிகப்பெரிய மின்னோட்டத்தை சமாளிக்கும் போது MOSFET உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இதனால் குறைந்தபட்ச கடத்தல் இழப்புகளை செயல்படுத்துகிறது.

துளைகளின் வெளியீட்டு ஓட்டப் பாதையைப் பொறுத்தவரை, குறிப்பிட்ட ஐ.ஜி.பி.டி வடிவமைப்பு காரணமாக, திருப்புமுனை காலங்களில் சிறுபான்மை கேரியர்கள் குவிவது தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது.

இந்த நிலைமை எனப்படும் ஒரு நிகழ்வுக்கு வழிவகுக்கிறது வால் மின்னோட்டம் , இதில் திருப்பம் குறைகிறது. வால் மின்னோட்டம் உருவாகும்போது, ​​மாறுதல் காலம் தாமதமாகவும் தாமதமாகவும் மாறும், இது MOSFET ஐ விட அதிகமாகும், இதன் விளைவாக IGBT டர்ன்-ஆஃப் காலங்களில் மாறுதல் நேர இழப்புகள் அதிகரிக்கும்.

முழுமையான அதிகபட்ச மதிப்பீடுகள்

முழுமையான அதிகபட்ச விவரக்குறிப்புகள் IGBT இன் பாதுகாப்பான மற்றும் ஒலி பயன்பாட்டிற்கு உத்தரவாதம் அளிக்க நியமிக்கப்பட்ட மதிப்புகள்.

இந்த குறிப்பிட்ட முழுமையான அதிகபட்ச மதிப்புகளைக் கடந்து செல்வது கூட சாதனம் அழிக்கப்படலாம் அல்லது உடைந்து போகக்கூடும், எனவே தயவுசெய்து கீழே பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளபடி அதிகபட்சமாக தாங்கக்கூடிய மதிப்பீடுகளுக்குள் IGBT களுடன் இணைந்து செயல்படுவதை உறுதிசெய்க.

பயன்பாட்டு நுண்ணறிவு

பரிந்துரைக்கப்பட்ட பயன்பாட்டு அளவுருக்கள், அதாவது வெப்பநிலை / மின்னோட்டம் / மின்னழுத்தம் போன்றவை முழுமையான அதிகபட்ச மதிப்பீடுகளுக்குள் பராமரிக்கப்பட்டாலும், ஐ.ஜி.பி.டி அடிக்கடி அதிக சுமைக்கு உட்பட்டால் (தீவிர வெப்பநிலை, பெரிய மின்னோட்ட / மின்னழுத்த வழங்கல், தீவிர வெப்பநிலை மாற்றங்கள் போன்றவை), சாதனத்தின் ஆயுள் கடுமையாக பாதிக்கப்படக்கூடும்.

மின்னியல் சிறப்பியல்புகள்

IGBT உடன் தொடர்புடைய பல்வேறு சொற்கள் மற்றும் அளவுருக்கள் குறித்து பின்வரும் தரவு நமக்குத் தெரிவிக்கிறது, அவை பொதுவாக ஒரு IGBT இன் செயல்பாட்டை விரிவாக விளக்குவதற்கும் புரிந்து கொள்வதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கலெக்டர் நடப்பு, கலெக்டர் கலைப்பு : படம் 3 IGBT RBN40H125S1FPQ இன் கலெக்டர் சிதைவு வெப்பநிலை அலைவடிவத்தை நிரூபிக்கிறது. பல்வேறு வழக்கு வெப்பநிலைகளுக்கு அதிகபட்சமாக தாங்கக்கூடிய கலெக்டர் சிதைவு காட்டப்படும்.

சுற்றுப்புற வெப்பநிலை TC = 25 டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது அதற்கு மேற்பட்டதாக இருக்கும்போது கீழே காட்டப்பட்டுள்ள சூத்திரம் சூழ்நிலைகளில் பொருந்தும்.

Pc = (Tjmax - Tc) / Rth (j - c)

சுற்றுப்புற வெப்பநிலை TC = 25 ℃ அல்லது அதற்கும் குறைவாக இருக்கும் நிலைமைகளுக்கு, IGBT கலெக்டர் சிதறல் அவற்றின் முழுமையான அதிகபட்ச மதிப்பீட்டிற்கு ஏற்ப பயன்படுத்தப்படுகிறது.

IGBT இன் கலெக்டர் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரம்:

Ic = (Tjmax - Tc) / Rth (j - c) × VCE (sat)

இருப்பினும் மேலே உள்ளவை பொதுவான சூத்திரம், இது சாதனத்தின் வெப்பநிலையைச் சார்ந்த கணக்கீடு ஆகும்.

IGBT களின் கலெக்டர் மின்னோட்டம் அவற்றின் சேகரிப்பாளர் / உமிழ்ப்பான் செறிவு மின்னழுத்தம் VCE (sat) ஆல் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மேலும் அவற்றின் தற்போதைய மற்றும் வெப்பநிலை நிலைகளைப் பொறுத்து.

கூடுதலாக, ஒரு ஐ.ஜி.பீ.டி யின் கலெக்டர் மின்னோட்டம் (உச்சம்) அது கையாளக்கூடிய மின்னோட்டத்தின் அளவால் வரையறுக்கப்படுகிறது, இது நிறுவப்பட்ட விதம் மற்றும் அதன் நம்பகத்தன்மையைப் பொறுத்தது.

அந்த காரணத்திற்காக, பயனர்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட சுற்று பயன்பாட்டில் பயன்படுத்தும் போது ஐ.ஜி.பி.டி.களின் அதிகபட்ச சகிக்கக்கூடிய வரம்பை ஒருபோதும் தாண்டக்கூடாது என்று அறிவுறுத்தப்படுகிறார்கள்.

மறுபுறம், கலெக்டர் மின்னோட்டம் சாதனத்தின் அதிகபட்ச மதிப்பீட்டை விடக் குறைவாக இருந்தாலும், அது யூனிட்டின் சந்தி வெப்பநிலை அல்லது பாதுகாப்பான செயல்பாட்டுப் பகுதியால் கட்டுப்படுத்தப்படலாம்.

எனவே ஒரு ஐ.ஜி.பீ.டி செயல்படுத்தும் போது இந்த காட்சிகளை நீங்கள் கருத்தில் கொள்கிறீர்கள் என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். அளவுருக்கள், சேகரிப்பான் மின்னோட்டம் மற்றும் சேகரிப்பான் சிதறல் ஆகிய இரண்டுமே வழக்கமாக சாதனத்தின் அதிகபட்ச மதிப்பீடுகளாக குறிப்பிடப்படுகின்றன.

பாதுகாப்பான இயக்க பகுதி

தி

ஒரு IGBT இன் SOA ஒரு முன்னோக்கி சார்பு SOA மற்றும் ஒரு தலைகீழ் சார்பு SOA ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இருப்பினும் குறிப்பிட்ட அளவிலான மதிப்புகள் சாதன விவரக்குறிப்புகளுக்கு ஏற்ப வேறுபடக்கூடும் என்பதால், பயனர்கள் தரவுத் தாளில் சமமான உண்மைகளை சரிபார்க்க அறிவுறுத்தப்படுகிறார்கள்.

முன்னோக்கி சார்பு பாதுகாப்பான இயக்க பகுதி

IGBT RBN50H65T1FPQ இன் முன்னோக்கி சார்பு பாதுகாப்பான செயல்பாட்டு பகுதியை (FBSOA) படம் 5 விளக்குகிறது.

குறிப்பிட்ட வரம்புகளைப் பொறுத்து SOA 4 பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, கீழே கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ளது:

• அதிக மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட கலெக்டர் துடிப்பு நடப்பு ஐ.சி (உச்சம்) மூலம் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதி.
• கலெக்டர் சிதறல் பகுதியால் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதி
• இரண்டாம் நிலை முறிவால் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதி. சாதனம் இரண்டாம் நிலை முறிவு விளிம்பைக் கொண்டிருக்கும்போது தவிர, இந்த வகையான செயலிழப்பு IGBT இன் பாதுகாப்பான இயக்கப் பகுதி குறுகிவிடுகிறது என்பதை நினைவில் கொள்க.
• உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த VCES மதிப்பீட்டிற்கு அதிகபட்ச சேகரிப்பாளரால் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதி.

தலைகீழ் சார்பு பாதுகாப்பான இயக்க பகுதி

IGBT RBN50H65T1FPQ இன் தலைகீழ் சார்பு பாதுகாப்பான செயல்பாட்டு பகுதியை (RBSOA) படம் 6 நிரூபிக்கிறது.

இந்த குறிப்பிட்ட பண்பு இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் தலைகீழ் சார்பு SOA க்கு ஏற்ப செயல்படுகிறது.

தூண்டல் சுமைக்கான திருப்புமுனை காலத்தில், ஒரு சார்பு இல்லாத ஒரு தலைகீழ் சார்பு, வாயில் மற்றும் ஐ.ஜி.பீ.டி உமிழ்ப்பான் முழுவதும் வழங்கப்படும் போதெல்லாம், ஐ.ஜி.பீ.டி சேகரிப்பான்-உமிழ்ப்பாளருக்கு உயர் மின்னழுத்தம் வழங்கப்படுவதைக் காண்கிறோம்.

அதே நேரத்தில், எஞ்சிய துளையின் விளைவாக ஒரு பெரிய மின்னோட்டம் தொடர்ந்து நகரும்.

இந்த செயல்பாட்டில் முன்னோக்கி சார்பு SOA ஐப் பயன்படுத்த முடியாது, தலைகீழ் சார்பு SOA ஐப் பயன்படுத்தலாம்.

தலைகீழ் சார்பு SOA 2 தடைசெய்யப்பட்ட பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, பின்வரும் புள்ளிகளில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, இறுதியில் IGBT இன் உண்மையான செயல்பாட்டு நடைமுறைகளை சரிபார்ப்பதன் மூலம் இப்பகுதி நிறுவப்படுகிறது.

1. அதிகபட்ச உச்ச சேகரிப்பான் தற்போதைய ஐசி (உச்சம்) மூலம் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதி.
2. அதிகபட்ச கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த முறிவு மதிப்பீடு VCES ஆல் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதி. ஒரு குறிப்பிட்ட VCEIC செயல்பாட்டுப் பாதை சாதனத்தின் SOA விவரக்குறிப்புகளிலிருந்து விலகிச் சென்றால் IGBT சேதமடையக்கூடும் என்பதைக் கவனியுங்கள்.

எனவே, ஒரு ஐஜிபிடி அடிப்படையிலான சுற்று வடிவமைக்கும் போது , சிதறல் மற்றும் பிற செயல்திறன் சிக்கல்கள் பரிந்துரைக்கப்பட்ட எல்லைகளின்படி இருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும், மேலும் முறிவு சகிப்புத்தன்மைக்கு தொடர்புடைய குறிப்பிட்ட பண்புகள் மற்றும் சுற்று முறிவு மாறிலிகளையும் கவனித்துக் கொள்ள வேண்டும்.

உதாரணமாக, தலைகீழ் சார்பு SOA ஒரு வெப்பநிலை பண்பைக் கொண்டுள்ளது, இது தீவிர வெப்பநிலையில் குறைகிறது, மேலும் VCE / IC இயக்க லோகஸ் IGBT இன் கேட் எதிர்ப்பு Rg மற்றும் கேட் மின்னழுத்த VGE க்கு ஏற்ப மாறுகிறது.

அதனால்தான், வேலை செய்யும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு மற்றும் சுவிட்ச் ஆஃப் காலங்களில் மிகக் குறைந்த வாயில் எதிர்ப்பு மதிப்பைப் பொறுத்து Rg மற்றும் VGE அளவுருக்களை தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம்.

கூடுதலாக, டி.வி / டி.டி வி.சி.இ.யைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு ஸ்னப்பர் சுற்று உதவியாக இருக்கும்.

நிலையான பண்புகள்

படம் 7 IGBT RBN40H125S1FPQ இன் வெளியீட்டு பண்புகளைக் குறிக்கிறது. படம் கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தத்தைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் கலெக்டர் மின்னோட்டம் ஒரு சீரற்ற கேட் மின்னழுத்த சூழ்நிலையில் செல்கிறது.

கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம், இது தற்போதைய கையாளுதல் திறன் மற்றும் சுவிட்ச் ஆன் நிலையில் இழப்பை பாதிக்கிறது, கேட் மின்னழுத்தம் மற்றும் உடல் வெப்பநிலைக்கு ஏற்ப மாறுபடும்.

ஐ.ஜி.பி.டி இயக்கி சுற்று வடிவமைக்கும்போது இந்த அளவுருக்கள் அனைத்தும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும்.

VCE 0.7 முதல் 0.8 V வரை மதிப்புகளை அடையும் போதெல்லாம் மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும், இருப்பினும் இது பிஎன் கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் பிஎன் சந்தியின் முன்னோக்கி மின்னழுத்தத்தின் காரணமாகும்.

IGBt RBN40H125S1FPQ இன் கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் செறிவு மின்னழுத்தம் மற்றும் கேட் மின்னழுத்த பண்புகளை படம் 8 நிரூபிக்கிறது.

அடிப்படையில், கேட்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் வி.ஜி.இ உயரும்போது வி.சி.இ (சட்) கைவிடத் தொடங்குகிறது, இருப்பினும் மாற்றம் பெயரளவு என்றாலும் வி.ஜி.இ = 15 வி அல்லது அதற்கு மேற்பட்டது. ஆகையால், முடிந்தவரை 15 V ஐச் சுற்றியுள்ள ஒரு வாயில் / உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த VGE உடன் பணிபுரிய அறிவுறுத்தப்படுகிறது.

IGBT RBN40H125S1FPQ இன் கலெக்டர் மின்னோட்டம் மற்றும் கேட் மின்னழுத்த பண்புகளை படம் 9 வெளிப்படுத்துகிறது.

ஐசி / விஜிஇ பண்புகள் வெப்பநிலை மாற்றங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, இருப்பினும் குறுக்குவெட்டு புள்ளியை நோக்கி குறைந்த வாயில் மின்னழுத்தத்தின் பகுதி எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகமாக இருக்கும், அதே நேரத்தில் உயர் வாயில் மின்னழுத்த பகுதி நேர்மறை வெப்பநிலை குணகங்களைக் குறிக்கிறது.

சக்தி IGBT கள் செயல்பாட்டில் இருக்கும்போது வெப்பத்தை உருவாக்கும் என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, குறிப்பாக நேர்மறை வெப்பநிலை குணகப் பகுதியில் கவனம் செலுத்துவது மிகவும் சாதகமானது சாதனங்கள் இணையாக இயக்கப்படும் போது .

தி VGE = 15V ஐப் பயன்படுத்தி பரிந்துரைக்கப்பட்ட கேட் மின்னழுத்த நிலை நேர்மறை வெப்பநிலை பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது.

கேட் வாசல் மின்னழுத்தத்துடன் கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் செறிவு மின்னழுத்தத்தின் செயல்திறன் எவ்வாறு என்பதை புள்ளிவிவரங்கள் 10 மற்றும் 11 நிரூபிக்கின்றன
ஒரு IGBT இன் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது.

கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் செறிவு மின்னழுத்தம் நேர்மறையான வெப்பநிலை குணக பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், ஐ.ஜி.பி.டி செயல்பாடு அதிக அளவு வெப்பநிலையைக் கலைக்கும்போது மின்னோட்டத்தை கடந்து செல்வது எளிதல்ல, இது இணையான ஐ.ஜி.பி.டி செயல்பாட்டின் போது பயனுள்ள மின்னோட்டத்தைத் தடுப்பதற்கு பொறுப்பாகும்.

மாறாக, கேட்-உமிழ்ப்பான் வாசல் மின்னழுத்தத்தின் செயல்பாடு எதிர்மறை வெப்பநிலை பண்புகளை சார்ந்துள்ளது.

அதிக வெப்பச் சிதறலின் போது, ​​வாசல் மின்னழுத்தம் கீழ்நோக்கி விழுகிறது, சாதனத்தின் செயலிழப்புக்கான அதிக வாய்ப்பை ஏற்படுத்துகிறது சத்தம் உருவாக்கத்தின் விளைவாக.

எனவே, மேலே குறிப்பிட்ட பண்புகளை மையமாகக் கொண்ட கவனத்துடன் சோதனை செய்வது முக்கியமானதாக இருக்கலாம்.

கேட் கொள்ளளவு பண்புகள்

கட்டணம் பண்புகள்: படம் 12 ஒரு ஸ்டாபார்ட் ஐஜிபிடி சாதனத்தின் கேட் சார்ஜ் பண்புகளை நிரூபிக்கிறது.

ஐ.ஜி.பி.டி கேட் பண்புகள் அடிப்படையில் சக்தி மோஸ்ஃபெட்டுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் அதே கொள்கைகளுக்கு ஏற்ப உள்ளன, மேலும் சாதனத்தின் டிரைவ் மின்னோட்டம் மற்றும் டிரைவ் சிதைவை தீர்மானிக்கும் மாறிகள் என வழங்குகின்றன.

படம் 13 சிறப்பியல்பு வளைவை வெளிப்படுத்துகிறது, இது காலங்கள் 1 முதல் 3 வரை பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.
ஒவ்வொரு காலகட்டத்துடன் தொடர்புடைய வேலை நடைமுறைகள் கீழே விளக்கப்பட்டுள்ளன.

காலம் 1: கேட் மின்னழுத்தம் வாசல் மின்னழுத்தம் வரை உயர்த்தப்படுகிறது, அங்கு மின்னோட்டம் ஸ்ட்ரீம் செய்யத் தொடங்குகிறது.

VGE = 0V இலிருந்து ஏறும் பிரிவு கேட்-உமிழ்ப்பான் கொள்ளளவு Cge ஐ சார்ஜ் செய்வதற்கான பொறுப்பாகும்.

காலம் 2: செயலில் உள்ள பகுதியிலிருந்து செறிவு பகுதிக்கு மாற்றம் மாறும்போது, ​​கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் மாறத் தொடங்குகிறது மற்றும் கேட்-கலெக்டர் கொள்ளளவு Cgc சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது.

இந்த குறிப்பிட்ட காலம் கண்ணாடியின் விளைவு காரணமாக கொள்ளளவின் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்புடன் வருகிறது, இது VGE மாறாமல் மாறுகிறது.

மறுபுறம், ஒரு ஐ.ஜி.பி.டி முற்றிலும் ஆன் நிலையில் இருக்கும்போது, ​​கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் (வி.சி.இ) மற்றும் கண்ணாடியின் விளைவு முழுவதும் மின்னழுத்தத்தின் மாற்றம் மறைந்துவிடும்.

காலம் 3: இந்த குறிப்பிட்ட காலகட்டத்தில் ஐ.ஜி.பி.டி முற்றிலும் நிறைவுற்ற நிலையில் உள்ளது மற்றும் வி.சி.இ எந்த மாற்றங்களையும் காட்டாது. இப்போது, ​​கேட்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் VGE நேரம் அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது.

கேட் டிரைவ் மின்னோட்டத்தை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது

ஐஜிபிடி கேட் டிரைவ் மின்னோட்டம் உள் கேட் தொடர் எதிர்ப்பு ஆர்ஜி, டிரைவர் சர்க்யூட்டின் சிக்னல் மூல எதிர்ப்பு ரூ., சாதனத்தின் உள் எதிர்ப்பான ஆர்ஜி உறுப்பு மற்றும் டிரைவ் மின்னழுத்தம் விஜிஇ (ஓஎன்) ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

கேட் டிரைவ் மின்னோட்டம் பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது.

IG (உச்சம்) = VGE (on) / Rg + Rs + rg

மேலே உள்ளவற்றை மனதில் வைத்து, ஐ.ஜி.பி.டி இயக்கி வெளியீட்டு சுற்று தற்போதைய இயக்கி திறனை ஐ.ஜி (உச்சத்தை விட) சமமாகவோ அல்லது பெரியதாகவோ உறுதிசெய்து உருவாக்க வேண்டும்.

பொதுவாக, உச்சநிலை மின்னோட்டம் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி நிர்ணயிக்கப்பட்ட மதிப்பை விட சிறியதாக இருக்கும், ஏனெனில் ஒரு இயக்கி சுற்றுவட்டத்தில் தாமதம் மற்றும் கேட் மின்னோட்டத்தின் dIG / dt உயர்வு தாமதமாகும்.

டிரைவ் சர்க்யூட்டிலிருந்து ஐஜிபிடி சாதனத்தின் கேட் இணைப்பு புள்ளி வரை வயரிங் தூண்டல் போன்ற அம்சங்களின் காரணமாக இவை ஏற்படலாம்.

கூடுதலாக, ஒவ்வொரு டர்ன்-ஆன் மற்றும் டர்ன்-ஆஃப் ஆகியவற்றிற்கான மாறுதல் பண்புகள் Rg ஐ பெரிதும் சார்ந்து இருக்கலாம்.

இது இறுதியில் மாறுதல் நேரம் மற்றும் மாறுதல் பற்றாக்குறையை பாதிக்கலாம். பொருத்தமான Rg ஐ தேர்வு செய்வது முக்கியம் பயன்பாட்டில் உள்ள சாதனத்தின் பண்புகள் தொடர்பாக.

இயக்கி இழப்பு கணக்கீடு

இயக்கி சுற்றுவட்டத்திலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட இழப்புகள் அனைத்தும் மேலே விவாதிக்கப்பட்ட எதிர்ப்புக் காரணிகளால் உறிஞ்சப்பட்டால், ஐ.ஜி.பி.டி இயக்கி சுற்றுகளில் ஏற்படும் இழப்புகளை கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள சூத்திரத்தின் மூலம் சித்தரிக்க முடியும். ( f மாறுதல் அதிர்வெண்ணைக் குறிக்கிறது).

பி (டிரைவ் இழப்பு) = விஜிஇ (ஆன்) × கியூஜி × எஃப்

மாறுதல் பண்புகள்

ஐ.ஜி.பி.டி ஒரு மாறுதல் கூறு என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, அதன் சுவிட்ச் ஆன், சுவிட்ச் ஆஃப் வேகம் அதன் இயக்க செயல்திறனை (இழப்பு) பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகளில் ஒன்றாகும்.

படம் 16 ஒரு ஐ.ஜி.பீ.டி இன் தூண்டல் சுமை மாறுதலை அளவிட பயன்படும் சுற்றுவட்டத்தை நிரூபிக்கிறது.

தூண்டல் சுமை L க்கு இணையாக டையோடு கிளாம்ப் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், ஐ.ஜி.பி.டி இயக்கத்தின் தாமதம் (அல்லது டர்ன்-ஆன் இழப்பு) பொதுவாக டையோடின் மீட்பு நேர பண்புகளால் பாதிக்கப்படுகிறது.

நேரம் மாறுதல்

படம் 17 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு IGBT இன் மாறுதல் நேரத்தை 4 அளவீட்டு காலங்களாக வகைப்படுத்தலாம்.

Tj, IC, VCE, VGE, மற்றும் Rg சூழ்நிலைகளைப் பொறுத்து ஒவ்வொரு காலகட்டத்திற்கும் நேரம் கடுமையாக மாறுகிறது என்பதன் காரணமாக, இந்த காலம் பின்வரும் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்ட நிபந்தனைகளுடன் மதிப்பிடப்படுகிறது.

• td (ஆன்) (தாமத நேரத்தை இயக்கவும்) : கேட்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் 10% முன்னோக்கி சார்பு மின்னழுத்தத்தின் வரை ஒரு நிலைக்கு கலெக்டர் மின்னோட்டம் 10% வரை அதிகரிக்கும் வரை.
• tr (உயர்வு நேரம்) : சேகரிப்பான் மின்னோட்டம் 10% முதல் 90% வரை அதிகரிக்கும் நேரத்தின் புள்ளி.
• td (முடக்கு) (முடக்கு தாமத நேரம்) : கேட்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் 90% முன்னோக்கி சார்பு மின்னழுத்தத்தை ஒரு நிலைக்கு எட்டும் நேரத்தின் புள்ளி, கலெக்டர் மின்னோட்டம் 90% ஆக குறையும் வரை.
• tf (வீழ்ச்சி நேரம்) : சேகரிப்பான் மின்னோட்டம் 90% முதல் 10% வரை குறையும் நேரத்தின் புள்ளி.
• ttail (வால் நேரம்) : IGBT டர்ன்-ஆஃப் காலம் ஒரு வால் நேரத்தை (ttail) கொண்டுள்ளது. ஐ.ஜி.பீ.டி நிறுத்தப்பட்டிருந்தாலும், கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் அதிகரித்தாலும், ஐ.ஜி.பீ.டி யின் சேகரிப்பாளர் பக்கத்தில் மீதமுள்ள கூடுதல் கேரியர்கள் மறுசீரமைப்பின் மூலம் பின்வாங்குவதற்கான நேரத்தை இது வரையறுக்கலாம்.

உள்ளமைக்கப்பட்ட டையோடு பண்புகள்

சக்தி MOSFET களுக்கு மாறாக, தி IGBT ஒரு ஒட்டுண்ணி டையோடு சம்பந்தப்படவில்லை .

இதன் விளைவாக, மோட்டார்கள் மற்றும் ஒத்த பயன்பாடுகளில் தூண்டல் கட்டணக் கட்டுப்பாட்டுக்கு முன்பே நிறுவப்பட்ட ஃபாஸ்ட் ரிக்கவரி டையோடு (எஃப்ஆர்டி) சில்லுடன் வரும் ஒருங்கிணைந்த ஐஜிபிடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இந்த வகை உபகரணங்களில், ஐ.ஜி.பி.டி மற்றும் முன்பே நிறுவப்பட்ட டையோடு இரண்டின் வேலை திறன் கணிசமாக உபகரணங்கள் வேலை செய்யும் திறன் மற்றும் இரைச்சல் குறுக்கீடு உருவாக்கத்தை பாதிக்கிறது.

கூடுதலாக, தலைகீழ் மீட்பு மற்றும் முன்னோக்கி மின்னழுத்த குணங்கள் உள்ளமைக்கப்பட்ட டையோடு தொடர்பான முக்கியமான அளவுருக்கள்.

உள்ளமைக்கப்பட்ட டையோடு தலைகீழ் மீட்பு பண்புகள்

தலைகீழ் உறுப்பு நிலையை அடையும் வரை டையோடு வழியாக முன்னோக்கி மின்னோட்டம் செல்லும் போது செறிவூட்டப்பட்ட சிறுபான்மை கேரியர்கள் மாறுதல் நிலையில் வெளியேற்றப்படுகின்றன.

இந்த சிறுபான்மை கேரியர்கள் முழுமையாக வெளியிட வேண்டிய நேரம் தலைகீழ் மீட்பு நேரம் (trr) என அழைக்கப்படுகிறது.

இந்த நேரம் முழுவதிலும் உள்ள செயல்பாட்டு மின்னோட்டம் தலைகீழ் மீட்பு மின்னோட்டம் (Irr) என அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இந்த இரண்டு இடைவெளிகளின் ஒருங்கிணைந்த மதிப்பு தலைகீழ் மீட்பு கட்டணம் (Qrr) என அழைக்கப்படுகிறது.

Qrr = 1/2 (Irr x trr)

Trr கால அவகாசம் சமமாக குறுகிய சுற்று என்று கருதி, இது ஒரு பெரிய இழப்பை உள்ளடக்கியது.

கூடுதலாக, மாறுதல் செயல்முறை முழுவதும் அதிர்வெண்ணை இது கட்டுப்படுத்துகிறது. மொத்தத்தில், வேகமான trr மற்றும் குறைக்கப்பட்ட Irr (Qrris small) உகந்ததாகக் கருதப்படுகிறது.

இந்த குணங்கள் IGBT இன் முன்னோக்கி சார்பு தற்போதைய IF, diF / dt மற்றும் சந்தி வெப்பநிலை Tj ஐ பெரிதும் சார்ந்துள்ளது.

மறுபுறம், டிஆர்ஆர் வேகமாக வந்தால், டி / டிடி மீட்டெடுக்கும் காலகட்டத்தில் செங்குத்தானதாக இருக்கும், அதனுடன் தொடர்புடைய கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் டி.வி / டி.டி உடன் நிகழ்கிறது, இது சத்தத்தை உருவாக்குவதற்கான முனைப்பு அதிகரிக்கும்.

இரைச்சலை உருவாக்குவதற்கான வழிகளை வழங்கும் எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு.

1. DIF / dt ஐக் குறைக்கவும் (IGBT சுவிட்ச்-ஆன் நேரத்தைக் குறைக்கவும்).
2. கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்க சாதனத்தின் சேகரிப்பான் மற்றும் உமிழ்ப்பான் முழுவதும் ஒரு ஸ்னப்பர் மின்தேக்கியைச் சேர்க்கவும் dv / dt.
3. உள்ளமைக்கப்பட்ட டையோடு சில மென்மையான மீட்பு டையோடு மாற்றவும்.

தலைகீழ் மீட்பு சொத்து சாதனத்தின் மின்னழுத்தம் / தற்போதைய சகிப்புத்தன்மை திறனை கணிசமாக நம்பியுள்ளது.

இந்த அம்சம் வாழ்நாள் மேலாண்மை, மிகப்பெரிய உலோக பரவல் மற்றும் பல்வேறு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி மேம்படுத்தப்படலாம்.

உள்ளமைக்கப்பட்ட டையோடு முன்னோக்கி மின்னழுத்த பண்புகள்

படம் 19 ஒரு நிலையான IGBT இன் உள்ளமைக்கப்பட்ட டையோடின் வெளியீட்டு பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது.

டையோடு முன்னோக்கி மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் திசையில் டையோடு வழியாக தற்போதைய ஐஎஃப் இயங்கும்போது உற்பத்தி குறைந்து வரும் மின்னழுத்தத்தை டையோடு முன்னோக்கி மின்னழுத்தம் விஎஃப் குறிக்கிறது.

இந்த குணாதிசயம் மோட்டார் அல்லது தூண்டக்கூடிய பயன்பாடுகளில் பின் ஈ.எம்.எஃப் உருவாக்கம் (ஃப்ரீ-வீலிங் டையோடு) போக்கில் மின் இழப்பை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்பதால், சிறிய வி.எஃப் தேர்வு செய்ய பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

கூடுதலாக, படம் 19 இல் சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை வெப்பநிலை குணக பண்புகள் டையோட்டின் முன்னோக்கி தற்போதைய அளவு IF ஆல் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.

வெப்ப எதிர்ப்பு பண்புகள்

படம் 20 வெப்ப டிரான்ஷியண்ட்ஸ் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த டையோடுக்கு எதிரான ஐ.ஜி.பீ.டி யின் எதிர்ப்பு பண்புகளை சித்தரிக்கிறது.

இந்த பண்பு IGBT இன் சந்தி வெப்பநிலை Tj ஐ தீர்மானிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. கிடைமட்ட அச்சில் காட்டப்பட்டுள்ள துடிப்பு அகலம் (PW) மாறுதல் நேரத்தைக் குறிக்கிறது, இது ஒற்றை ஒரு ஷாட் துடிப்பு மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் செயல்படும் முடிவுகளை வரையறுக்கிறது.

உதாரணமாக, PW = 1ms மற்றும் D = 0.2 (கடமை சுழற்சி = 20%), மீண்டும் நிகழும் காலம் T = 5ms என்பதால் மறுபடியும் அதிர்வெண் 200Hz என்பதைக் குறிக்கிறது.

PW = 1ms மற்றும் D = 0.2, மற்றும் சிதறல் சக்தி Pd = 60W என நாம் கற்பனை செய்தால், IGBT சந்தி வெப்பநிலை ΔTj இன் அதிகரிப்பை பின்வரும் முறையில் தீர்மானிக்க முடியும்:
ΔTj = Pd θ --j - c (t) = 60 × 0.17 = 10.2

குறுகிய சுற்று சிறப்பியல்புகளை ஏற்றவும்

இன்வெர்ட்டர்கள் போன்ற பாலம் கொண்ட ஐ.ஜி.பி.டி சுவிட்ச் சுற்றுகள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகள், ஒரு குறுகிய சுற்று (ஓவர்கரண்ட்) பாதுகாப்பு சுற்று, ஐ.ஜி.பி.டி கேட் மின்னழுத்தம் அணைக்கப்படும் வரை, சேதத்தைத் தாங்குவதற்கும் பாதுகாப்பதற்கும் கட்டாயமாகிறது, யூனிட்டின் வெளியீட்டு குறுகிய சுற்று சூழ்நிலையிலும் கூட .

படம் 21 மற்றும் 22 ஆகியவை IGBT RBN40H125S1FPQ இன் குறுகிய சுற்று தாங்கும் நேரம் மற்றும் குறுகிய சுற்று தற்போதைய கையாளுதல் திறனைக் குறிக்கின்றன.

ஐ.ஜி.பீ.டி யின் இந்த குறுகிய சுற்று தாங்கும் திறன் பொதுவாக நேரம் டி.எஸ்.சி தொடர்பாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

இந்த தாங்கும் திறன் முக்கியமாக IGBT இன் கேட்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம், உடல் வெப்பநிலை மற்றும் மின்சாரம் வழங்கல் மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

ஒரு முக்கியமான எச்-பிரிட்ஜ் ஐஜிபிடி சுற்று வடிவமைப்பை வடிவமைக்கும்போது இதைப் பார்க்க வேண்டும்.

கூடுதலாக, பின்வரும் அளவுருக்களின் அடிப்படையில் உகந்ததாக மதிப்பிடப்பட்ட IGBT சாதனத்தைத் தேர்வுசெய்யவும்.

1. கேட்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் VGE : கேட் மின்னழுத்தத்தின் அதிகரிப்புடன், குறுகிய சுற்று மின்னோட்டமும் உயர்கிறது மற்றும் சாதனத்தின் தற்போதைய கையாளுதல் திறன் குறைகிறது.
2. வழக்கு வெப்பநிலை : ஐ.ஜி.பீ.டி இன் வெப்பநிலை ΔTj இன் அதிகரிப்புடன், சாதனம் முறிந்த சூழ்நிலையை அடையும் வரை தற்போதைய தாங்கும் திறன் குறைகிறது. மின்சாரம் மின்னழுத்தம்
3. வி.சி.சி: சாதனத்திற்கான உள்ளீட்டு விநியோக மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது குறுகிய சுற்று மின்னோட்டமும் அதிகரிக்கிறது, இதனால் சாதனத்தின் தற்போதைய தாங்கும் திறன் மோசமடைகிறது.

மேலும், குறுகிய சுற்று அல்லது அதிக சுமை பாதுகாப்பு சுற்று குறுகிய சுற்று மின்னோட்டத்தை உணர்ந்து கேட் மின்னழுத்தத்தை மூடும்போது, ​​குறுகிய சுற்று மின்னோட்டம் உண்மையில் IGBT இன் நிலையான செயல்பாட்டு மின்னோட்ட அளவை விட நம்பமுடியாத அளவிற்கு பெரியது.

நிலையான கேட் எதிர்ப்பு Rg ஐப் பயன்படுத்தி இந்த கணிசமான மின்னோட்டத்துடன் அணைக்கும்போது, ​​இது பெரிய எழுச்சி மின்னழுத்தத்தின் வளர்ச்சியை ஏற்படுத்தக்கூடும், இது IGBT மதிப்பீட்டை மீறுகிறது.

இந்த காரணத்திற்காக, குறுகிய சுற்று நிலைமைகளைச் சமாளிக்க ஏற்ற IGBT கேட் எதிர்ப்பை நீங்கள் சரியான முறையில் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும், சாதாரண வாயில் எதிர்ப்பு மதிப்பை விட குறைந்தது 10 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும் (இன்னும் முன்னோக்கி சார்பு SOA மதிப்புக்குள் இருக்கும்).

குறுகிய சுற்று மின்னோட்டம் துண்டிக்கப்படும் காலங்களில் IGBT இன் கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் லீடாக்கள் முழுவதும் எழுச்சி மின்னழுத்த உற்பத்தியை எதிர்ப்பதே இது.

கூடுதலாக, குறுகிய சுற்று நேரம் தாங்கும் நேரம் டி.எஸ்.சி மற்ற இணை சாதனங்களில் எழுச்சியை விநியோகிக்கக்கூடும்.

குறுகிய-சுற்று பாதுகாப்பு சுற்று செயல்படத் தொடங்குவதற்கு குறைந்தபட்சம் 2 மடங்கு நிலையான நேர அளவை போதுமான அளவு உறுதி செய்ய கவனமாக இருக்க வேண்டும்.

175 for க்கு அதிகபட்ச சந்தி வெப்பநிலை Tjmax

பெரும்பாலான குறைக்கடத்தி சாதனத்தின் சந்தி வெப்பநிலை Tj க்கான முழுமையான அதிகபட்ச மதிப்பீடு 150 is ஆகும், ஆனால் அதிகரித்த வெப்பநிலை விவரக்குறிப்புகளைத் தாங்கும் பொருட்டு புதிய தலைமுறை சாதனங்களுக்கான தேவைக்கேற்ப Tjmax = 175 set அமைக்கப்பட்டுள்ளது.
.
IGBT RBN40H125S1FPQ க்கான சோதனை நிலைமைகளுக்கு அட்டவணை 3 ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டைக் காட்டுகிறது, இது உயர் வழக்கு வெப்பநிலையில் இயங்கும் போது 175 ஐ தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

Tjmax = 175 at இல் பயனுள்ள செயல்பாடுகளுக்கு உத்தரவாதம் அளிப்பதற்காக, 150 at இல் நிலையான நிலைத்தன்மை சோதனைக்கான பல அளவுருக்கள் மேம்படுத்தப்பட்டு செயல்பாட்டு சரிபார்ப்பு செய்யப்பட்டது.

சாதனக் கண்ணாடியைப் பொறுத்து சோதனை மைதானங்கள் உள்ளன.

கூடுதல் தகவலுக்கு, நீங்கள் விண்ணப்பிக்கும் சாதனம் தொடர்பான நம்பகத்தன்மை தரவை நீங்கள் சரிபார்க்கிறீர்கள் என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள்.

அதேபோல், டிஜ்மேக்ஸ் மதிப்பு நிலையான வேலை செய்வதற்கான ஒரு கட்டுப்பாடு அல்ல என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள், மாறாக ஒழுங்குமுறைக்கான ஒரு விவரக்குறிப்பு ஒரு கணம் கூட மிஞ்சக்கூடாது.

அதிக வெப்பநிலை சிதறலுக்கு எதிரான பாதுகாப்பு, ஒரு ஐ.ஜி.பீ.டிக்கு ஒரு சுருக்கமான தருணம் கூட, ஆன் / ஆஃப் மாறும்போது கண்டிப்பாக கருதப்பட வேண்டும்.

TGB = 175 of இன் அதிகபட்ச முறிவு வழக்கு வெப்பநிலையை எந்த வகையிலும் மீறாத சூழலில் IGBT உடன் பணிபுரிவதை உறுதிசெய்க.

IGBT இழப்புகள்

கடத்தல் இழப்பு: ஒரு ஐ.ஜி.பீ.டி மூலம் தூண்டக்கூடிய சுமையை இயக்கும் போது, ​​ஏற்படும் இழப்புகள் அடிப்படையில் கடத்தல் இழப்பு மற்றும் மாறுதல் இழப்பு என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

ஐ.ஜி.பீ.டி முழுவதுமாக இயக்கப்பட்டவுடன் ஏற்படும் இழப்பு கடத்தல் இழப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஐ.ஜி.பீ.டி ஆன்-ஆஃப் அல்லது ஆஃப் ஆஃப் ஆன் ஆகும்போது ஏற்படும் இழப்பு மாறுதல் இழப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

உண்மை காரணமாக, இழப்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை செயல்படுத்துவதைப் பொறுத்தது, கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள சூத்திரத்தில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, சாதனம் நடத்தும்போது கூட, கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் செறிவு மின்னழுத்தம் VCE (sat) இன் தாக்கத்தின் விளைவாக இழப்பு ஏற்படுகிறது.

VCE (sat) குறைவாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் இழப்பு IGBT க்குள் வெப்ப உற்பத்தியை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
இழப்பு (பி) = மின்னழுத்தம் (வி) × தற்போதைய (I)
ஆன்-ஆன் இழப்பு: பி (ஆன் ஆன்) = வி.சி.இ (சட்) × ஐ.சி.

இழப்பு மாறுதல்: மாறுதல் நேரத்தைப் பயன்படுத்தி மதிப்பிடுவது ஐ.ஜி.பி.டி இழப்பு சவாலானது என்பதால், மாறுதல் இழப்பை தீர்மானிக்க சுற்று வடிவமைப்பாளர்களுக்கு உதவ, குறிப்பு அட்டவணைகள் தொடர்புடைய தரவுத்தாள்களில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

கீழே உள்ள படம் 24 IGBT RBN40H125S1FPQ க்கான மாறுதல் இழப்பு பண்புகளை நிரூபிக்கிறது.

கலெக்டர் மின்னோட்டம், வாயில் எதிர்ப்பு மற்றும் இயக்க வெப்பநிலை ஆகியவற்றால் ஈயோன் மற்றும் ஈஃப் காரணிகள் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகின்றன.

ஈயான் (ஆற்றல் இழப்பை இயக்கவும்)

தூண்டல் சுமைக்கான ஐ.ஜி.பீ.டி-ஐ இயக்கும் போது உருவாக்கப்பட்ட இழப்பின் அளவு, டையோடு தலைகீழ் மீட்டெடுப்பதில் மீட்பு இழப்புடன்.

கேட் மின்னழுத்தம் ஐ.ஜி.பீ.டிக்கு இயக்கப்படும் போது மற்றும் கலெக்டர் மின்னோட்டம் பயணிக்கத் தொடங்கும் இடத்திலிருந்து ஐயன் கணக்கிடப்படுகிறது, ஐ.ஜி.பி.டி சுவிட்ச் ஆன் நிலைக்கு முழுமையாக மாற்றப்படும் நேரம் வரை

ஈஃப் (ஆற்றல் இழப்பு

தூண்டல் சுமைகளுக்கான திருப்புமுனை காலத்தில் ஏற்படும் இழப்பின் அளவு இது, இதில் வால் மின்னோட்டமும் அடங்கும்.

கேட் மின்னோட்டம் துண்டிக்கப்பட்டு, கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் ஏறத் தொடங்கும் இடத்திலிருந்து ஈஃப் அளவிடப்படுகிறது, ஐ.ஜி.பி.டி முழுமையான சுவிட்ச் ஆஃப் நிலையை அடையும் வரை.

சுருக்கம்

இன்சுலேட்டட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் (ஐஜிடிபி) சாதனம் என்பது மூன்று முனைய ஆற்றல் கொண்ட குறைக்கடத்தி சாதனமாகும், அவை அடிப்படையில் மின்னணு சுவிட்சாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் மிக புதிய சாதனங்களில் மிக விரைவான மாறுதல் மற்றும் அதிக செயல்திறன் ஆகியவற்றின் கலவையை வழங்குவதற்கும் இது அறியப்படுகிறது.

உயர் நடப்பு பயன்பாடுகளுக்கான IGBT கள்

வி.எஃப்.டி கள் (சாத்தியமான அதிர்வெண் இயக்கிகள்), வி.எஸ்.எஃப் (மாறி வேக குளிர்சாதன பெட்டிகள்), ரயில்கள், மாறுதல் பெருக்கிகள் கொண்ட ஸ்டீரியோ அமைப்புகள், மின்சார கார்கள் மற்றும் ஏர் கண்டிஷனர்கள் போன்ற நவீன சாதனங்களின் மின்சாரம் மின்சக்தியை மாற்றுவதற்காக இன்சுலேடட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டரைப் பயன்படுத்துகிறது.

குறைப்பு பயன்முறையின் சின்னம் IGBT

பெருக்கிகள் இன்சுலேட்டட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டரைப் பயன்படுத்தினால், குறைந்த பாஸ் வடிப்பான்கள் மற்றும் துடிப்பு அகல பண்பேற்றம் ஆகியவற்றுடன் இயற்கையில் சிக்கலான அலைவடிவங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது, ஏனெனில் இன்சுலேடட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் அடிப்படையில் வேகமான மற்றும் விரைவான வேகத்தில் இயக்க மற்றும் அணைக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

துடிப்பு மறுபடியும் விகிதங்கள் நவீன சாதனங்களால் பெருமை பேசுகின்றன, அவை பயன்பாட்டை மாற்றுகின்றன மற்றும் மீயொலி வரம்பிற்குள் விழுகின்றன, அவை சாதனங்கள் வடிவத்தில் பயன்படுத்தப்படும்போது சாதனம் கையாளும் மிக உயர்ந்த ஆடியோ அதிர்வெண்ணை விட பத்து மடங்கு அதிகமாக இருக்கும் அதிர்வெண்கள். அனலாக் ஆடியோ பெருக்கி.

எளிமையான கேட்-டிரைவின் உயர் மின்னோட்டம் மற்றும் குணாதிசயங்களைக் கொண்ட MOSFET கள் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றன, இது IGTB ஆல் குறைந்த செறிவு-மின்னழுத்த திறனைக் கொண்டுள்ளது.

ஐ.ஜி.பி.டி கள் பி.ஜே.டி மற்றும் மோஸ்ஃபெட் ஆகியவற்றின் கலவையாகும்

ஒரு சுவிட்சாக செயல்படும் இருமுனை சக்தி டிரான்சிஸ்டரையும் கட்டுப்பாட்டு உள்ளீடாக செயல்படும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கேட் FET ஐ இணைப்பதன் மூலம் ஒரு சாதனம் ஐ.ஜி.பி.டி.

இன்சுலேட்டட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் (ஐஜிடிபி) முக்கியமாக பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவை ஒருவருக்கொருவர் இணையாக வைக்கப்பட்டுள்ள பல சாதனங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, மேலும் பெரும்பாலான நேரங்களில் மிக அதிக மின்னோட்டத்தைக் கையாளும் திறன் கொண்டவை, அவை நூற்றுக்கணக்கான ஆம்பியர்களின் வரம்பில் உள்ளன 6000 வி தடுப்பு மின்னழுத்தம், இது நூற்றுக்கணக்கான கிலோவாட்டுகளுக்கு சமமானது, தூண்டல் வெப்பமாக்கல், சுவிட்ச்-மோட் மின்சாரம் மற்றும் இழுவை மோட்டார் கட்டுப்பாடு போன்ற நடுத்தர முதல் உயர் சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது. இன்சுலேட்டட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் பெரிய அளவில் உள்ளன.

IGBT கள் மிகவும் மேம்பட்ட டிரான்சிஸ்டர்கள்

இன்சுலேட்டட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் (ஐஜிடிபி) என்பது அந்தக் காலத்தின் புதிய மற்றும் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்பு.

1980 களில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மற்றும் தொடங்கப்பட்ட முதல் தலைமுறை சாதனங்கள் மற்றும் 1990 களின் ஆரம்ப ஆண்டுகளில் ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக மாறுதல் செயல்முறை இருப்பதைக் கண்டறிந்தனர் மற்றும் லாட்சப் போன்ற பல்வேறு முறைகள் மூலம் தோல்விக்கு ஆளாகிறார்கள் (அங்கு சாதனம் தொடர்ந்து இயக்கப்படும் மற்றும் இயக்கப்படாது மின்னோட்டமானது சாதனத்தின் ஊடாக ஓடிக்கொண்டிருக்கும் வரை), மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறிவு (சாதனத்தின் மூலம் அதிக மின்னோட்டம் பாயும் போது, ​​சாதனத்தில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட ஹாட்ஸ்பாட் வெப்ப ரன்வேயில் சென்று அதன் விளைவாக சாதனத்தை எரிக்கிறது).

இரண்டாம் தலைமுறை சாதனங்களில் நிறைய முன்னேற்றம் காணப்பட்டது மற்றும் தொகுதியில் உள்ள புதிய சாதனங்கள், மூன்றாம் தலைமுறை சாதனங்கள் முதல் கயிறு தலைமுறை சாதனங்களை விட சிறந்ததாக கருதப்படுகின்றன.

புதிய மொஸ்ஃபெட்டுகள் IGBT களுடன் போட்டியிடுகின்றன

மூன்றாம் தலைமுறை சாதனங்கள் வேகமான போட்டி, மற்றும் சகிப்புத்தன்மை மற்றும் சிறந்த மட்டத்தின் முரட்டுத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்ட MOSFET களைக் கொண்டுள்ளன.

இரண்டாவது மற்றும் மூன்றாம் தலைமுறையின் சாதனங்கள் துடிப்பு மதிப்பீட்டைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை பிளாஸ்மா இயற்பியல் மற்றும் துகள் போன்ற பல்வேறு பகுதிகளில் பெரிய சக்தி பருப்புகளை உருவாக்குவதற்கு அவை மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

இதனால் இரண்டாம் மற்றும் மூன்றாம் தலைமுறை சாதனங்கள் பிளாஸ்மா இயற்பியல் மற்றும் துகள் ஆகியவற்றின் இந்த பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படும் தூண்டப்பட்ட தீப்பொறி இடைவெளிகள் மற்றும் தைராட்ரான்கள் போன்ற பழைய சாதனங்களை பெரும்பாலும் முறியடித்துள்ளன.

இந்த சாதனங்கள் அதிக துடிப்பு மதிப்பீடுகளின் பண்புகள் மற்றும் குறைந்த விலையில் சந்தையில் கிடைப்பதால் உயர் மின்னழுத்தத்தின் பொழுதுபோக்கிற்கான ஈர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன.

சுருள்-ஈறுகள் மற்றும் டெஸ்லா சுருள்கள் போன்ற சாதனங்களை இயக்குவதற்கு பொழுதுபோக்கிற்கு அதிக அளவு சக்தியைக் கட்டுப்படுத்த இது உதவுகிறது.

இன்சுலேட்டட்-கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் மலிவு விலை வரம்பில் கிடைக்கின்றன, இதனால் கலப்பின கார்கள் மற்றும் மின்சார வாகனங்களுக்கு ஒரு முக்கியமான செயல்பாட்டாளராக செயல்படுகிறது.

உபயம்: ரெனேசாஸ்