(IGB (INSULTATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR یک قطعه نیمه هادی قدرت و ترکیبی از MOSFET وBJT است.
وظیفه اصلی IGBT ها روشن و خاموش کردن یا همان سوئیچ زنی است و معمولا فرکانس سوئیچ زنی بین 20 تا 50 کیلو هرتز دارند. حداکثر این فرکانس 100 کیلیو هرتز است. همچنین از این المان در منطقه فعال خطی برای استفاده در تقویت کننده های قدرت استفاده می شود.
چرا IGBT ؟
IGBT در ورودی شبیه به ماسفت N-CHANNEL و درخروجی شبیه به BJT است،به همین دلیل همانند MOSET ها تحریک پذیری آسانی داشته و ولتاژ و جریان های بالایی را تحمل میکنند و در زمان روشن شدن جریانی از GATE نمی کشند.
همچنین به علت شبیه بودن به BJT ها تلفات کم و قابل قبولی دارند. همچنین در زمان روشن شدن افت ولتاژ بسیار پایین تری دارند که موجب کاهش تلفات می شود.
IGBT یک المان قابل کنترل است به طوری که با مثبت هدایت می کند و جریان از کلکتور به امیتر منتقل می شود، اما در برخی موارد دیده می شود که اگر از حد معمول بالاتر باشد،حتی اگر را منفی کنیم باز به هدایت ادامه می دهد.
ساختار داخلی IGBT
شکل زیر مدل کامل یک IGBT را نشان می دهد:
1مدل کامل IGBT
در این شکل یک ترانزیستور ناخواسته یا پارازیت است که به علت ساختمان المان به وجود می آید، وقتی IGBT روشن می شود ترانزیستور را هدایت کرده و یک جریان برقرار می‌شود، اگر این جریان از حدی بیشتر شود افت ولتاژ روی مقاومت بدنه زیاد می شود، ترانزیستور پارازیت روشن شده و جریان می کشد.
حال حتی اگر را منفی کنیم و MOSFET خاموش شود، دو ترانزیستور دوقطبی همدیگر را روشن نگه می دارند و المان همواره روشن می‌ماند تا زمانی که جریان قطع شود، پس باید دقت داشته باشیم از مقدار مشخصی بیشتر نشود در غیر این صورت المان قفل خواهد شد.
علامت اختصاری مداری IGBT
IGBT یک المان یک طرفه است و فقط جریان را در جهت رو به جلو سوئیچ کند. همچنین این المان مقاومت ورودی بسیار بالایی دارد.
کاربردهای IGBT
IGBT ها مصارف صنعتی بیشماری داشته و معمولا در پک‌های 6 تایی و 7تایی به بازار عرضه می شوند و در صورت خرابی تنها یک ای جی بیتی تمامی IGBT های پک بلا استفاده می‌شوند.
امروزه IGBT ها عضو جدایی ناپذیرو مهمی در صنعت الکترونیک به خصوص الکترونیک قدرت به شمار می روند و درانواع لوازم صنعتی از جمله اینورترها، UPS ها، سروو درایوها و لوازم خانگی از جمله: ماشین لباسشویی، یخچال فریزر و ماشین ظرف شویی کاربرد دارند.