IGBT tranzistor: značilnosti, princip delovanja, uporaba

24. 6. 2019

Tranzistor IGBT je izolirana naprava za vrata. Področje uporabe je zelo široko. Najpogosteje jo najdemo v električnih pogonih, ki se uporabljajo tako v vsakdanjem življenju kot v industriji. Poleg tega so ti tranzistorji potrebni za delovanje korektorjev moči. Neprekinjeno napajanje, ki se uporablja za osebne računalnike, brez njih tudi ne more delovati.

V nekaterih primerih je tovrstne tranzistorje priporočljivo namestiti na varilne pretvornike. Tam nadomeščajo konvencionalne terenske analoge. Konec koncev je treba omeniti viri energije. V tem primeru tam opravljajo vlogo dirigenta.

Kako deluje tranzistor?

Različni modeli so po strukturi podobni, vezja na IGBT tranzistorjih pa so identična. Oddajnik se nahaja v osrednjem delu naprave. Pod njim je osnova, ki ima določeno debelino. Zbiralnik v napravi je nad oddajnikom. Njegov prehod je lahko tudi različnih širin. Poleg tega je treba opozoriti, da ima kolektor lastno vtičnico.

princip delovanja tranzistorjev igbt

Načelo delovanja naprave

Naprave uporabljajo različne IGBT tranzistorje. Načelo njihovega delovanja temelji na nihanju mejne frekvence. V tem primeru se spremeni tudi parameter pasovne širine. Glede na velikost podstavka je nazivna napetost sistema drugačna. Ko se tok sproži na oddajnik, spremeni njegovo polarnost.

Nato je v njeni bazi proces transformacije. V tem primeru prehodi naprave niso vključeni. Za povečanje frekvenčne omejitve je na tokokrog priključen kolektor. Skozi prehodi tok vstopa v bazo. Zadnja faza transformacije se pojavi na izhodu skozi vodnike. Gonilniki IGBT-tranzistorji so izbrani na podlagi serije modelov.

Katere osnovne parametre ima?

Glavni parameter tranzistorja je mejna frekvenca. Ta indikator se meri v Hz. Debelina osnove naprave vpliva na njeno vrednost. Poleg tega je treba upoštevati napetost praga naprave. Natančnost sledenja je odvisna od zmogljivosti kolektorja. Prehodi v tem primeru se izvajajo skozi bazo. Za oddajnik se šteje, da je hitrost signala glavni parameter. Ta indikator se meri v ms.

Tranzistorji serije IRG4BC10K

Te karakteristike IGBT tranzistorjev so dobre in se razlikujejo v dokaj močnem primeru. Istočasno je osnova nastavljena z debelino natančno 1,1 mm. Zaradi tega je pasovna širina naprave precej dobra. Poleg tega je treba opozoriti na visoko prevodnost oddajnika. Te naprave ne morejo delati z grednimi kondenzatorji.

Za modulatorje pa so ti tranzistorji zelo primerni. Natančnost sledenja naprav bo odvisna od številnih parametrov. Najprej je pomembno upoštevati prag napetosti na vhodu. Če presega 20 V, potem pred tranzistorjem mnogi strokovnjaki svetujejo namestitev binarnega vodila. Tako se lahko negativni upor v tokokrogu znatno zmanjša.

Prehodi oddajnika v napravi omogočajo prilagoditev skozi spremembe v induktivnosti. Če upoštevamo konvencionalne pretvornike, so v ta namen dodatno nameščeni regulatorji. Da bi razumeli, kako preveriti IGBT tranzistor IRG4BC10K, morate biti seznanjeni z napravo multimetra.

igbt tranzistor

Parametri tranzistorja serije IRG4BC8K

Serija IRG4BC8K je nov IGBT tranzistor. Načelo njihovega dela temelji na spremembi prehoda. V tem primeru bo parameter omejevalne frekvence instrumenta odvisen od hitrosti postopka pretvorbe. Podnožje v tem modelu ima debelino 1,3 mm. Pri tem lahko naprava vzdrži nazivno napetost na vhodu pri 4 V.

Poleg tega je treba opozoriti, da predstavljeni model ni primeren za ojačevalnike. To je v veliki meri posledica nizke stopnje prehodov. Prednost tega modela pa lahko imenujemo prag nizke upornosti. V zvezi s tem je v krmilniku moči ta naprava sposobna uspešno delovati. Nekateri strokovnjaki ga namestijo tudi v različne električne pogone.

Uporaba modelov IRG4BC17K

Uporaba IGBT tranzistorjev IRG4BC17K je zelo široka. Ta model prevodnikov ima samo dva. Debelina podlage v tem primeru je 1,2 mm. Parameter omejevalne frekvence naprave v povprečju ne presega 5 Hz. Zaradi tega se negativni upor sistema ohranja precej velik. Oddajnik ima v tem primeru visoko prevodnost.

IGBT nadzor tranzistor skozi fazno spremembo v vezju. Ta model se uporablja posebej, najpogosteje v krmilnikih moči. Poleg tega mnogi strokovnjaki te tranzistorje namestijo kot vodnike v neprekinjenem napajanju.

kako preveriti igbt tranzistor

Značilnosti modela IRG4BC15K

Določen tranzistor IGBT je označen s prisotnostjo vmesnega sloja v oddajniku. Pretok doseže 4 mikronov. Za prilagoditev prehodov uporabite substrat. Z napravo te vrste kondenzator ne more delovati. Poleg tega je treba opozoriti, da so v pretvornikih ti modeli nameščeni zelo redko. To je v veliki meri posledica dejstva, da je natančnost sledilnih naprav zelo nizka. Vendar pa nekateri strokovnjaki na začetku vezja namestijo binarne vodnike, da bi rešili ta problem.

Da bi IGBT tranzistorji delovali pravilno, jih je treba preverjati z multimetrom čim pogosteje. Z regulatorji se pogosto uporabljajo IRG4BC15K. V tem primeru je treba posebno pozornost nameniti indukcijskemu parametru in napetosti praga. Če na vhodu preseže 40 V, se bo proces razmagnetenja oddajnika zgodil precej hitro. IRG4BC15K se lahko uporablja pri temperaturah nad 40 stopinj. Delovanje tranzistorja IGBT temelji na spremembi omejitvene frekvence. Nastavite ga lahko na več načinov.

Pri ojačevalnikih je to posledica hitre fazne spremembe. Če upoštevamo naprave za neprekinjeno napajanje, je veliko odvisno od tega kot kondenzatorji. Pri uporabi analognih modifikacij se sprememba parametra omejevalne frekvence izvede s preklopom substrata. Da bi razumeli, kako preveriti IGBT tranzistor IRG4BC15K, morate poznati napravo multimetra.

Obseg tranzistorja IRG4BC3K

Ta model se običajno uporablja v električnih pogonih različnih zmogljivosti. Če upoštevamo industrijske modifikacije, potem igrajo vlogo vodnikov. Za povečanje občutljivosti naprave mnogi strokovnjaki svetujejo uporabo binarnega vodila v vezju. Upoštevati je treba tudi, da morajo biti kondenzatorji nameščeni le zaprtega tipa. Vse to je potrebno, da so toplotne izgube v tokokrogu minimalne. Posledično bo pasovna širina oddajnika, ki se nahaja v tranzistorju, največja.

V napravah za neprekinjeno napajanje IRG4BC3K je nameščen zelo redko. To je predvsem posledica visokega negativnega upora v tokokrogu pri 5 ohmov. Tudi druga težava v tej situaciji je počasen proces pretvorbe. Da bi razumeli, kako preveriti IGBT tranzistor z multimetrom, morate prebrati navodila za napravo.

tranzistorji moči igbt

Namestitev tranzistorja v pogon

Namestite močne IGBT tranzistorje na električni pogon le v bližini binarnega vodila. V tem primeru je bolj smiselno izbrati model z dnom, ki ne presega 1,2 mm. Vse to je potrebno za zagotovitev, da pasovna širina naprave ne presega 3 mikronov na dolgi rok. Poleg tega mnogi strokovnjaki svetujejo, da bodite pozorni na parameter negativnega upora v tokokrogu. V povprečju se giblje okoli 9 ohmov. Za pravilno izvedbo prehodov v napravi zgornji parameter ne sme presegati 11 ohmov.

Bolje je, da ne uporabljamo žarkastih kondenzatorjev v električnih pogonih. V zvezi s tem bo pametneje namestiti analogne naprave zaprtega tipa. Zaradi tega lahko znatno zmanjšate toplotne izgube. Najpogostejše težave v tej situaciji se lahko štejejo za prepihani zbiralnik v tranzistorju. To se praviloma zgodi zaradi močnega povečanja praga napetosti.

Poleg tega je težava v napačni povezavi tranzistorja s tokokrogom. Njegov izhodni vodnik mora biti brez napak povezan z anodo. V tem primeru mora biti odzivna hitrost vsaj 5 ms. Obdelava kontur je lahko drugačna. V tem primeru je veliko odvisno od pasovne širine naprave.

Tranzistor v napajanju 5 V

Tranzistor v napajalni enoti 5 V se lahko namesti brez binarnega vodila. V tem primeru lahko nastavite omejitveno napetost na vhodu. Da bi povečali prag občutljivosti naprave, mnogi v tokokrogu dodatno uporabljajo žareče kondenzatorje. Vendar se lahko v takem primeru mejna izhodna napetost poveča. Načelo delovanja tranzistorja v napajalniku je pretvoriti tok. V tem primeru se spremeni tudi parameter omejitve frekvence. To se zgodi s spremembo prehodov v rezervoarju.

Tranzistorji na blokih 10 V

Da bi napajalnik lahko uspešno deloval, mora biti tranzistor za to izbran z bazo vsaj 1,1 mm. V tem primeru se prehodi izvedejo z odzivno hitrostjo 6 ms. S takšnimi parametri lahko upamo na dobro tekoče vodenje. Poleg tega morate upoštevati največjo obremenitev naprave.

V povprečju ta indikator niha okoli 3 A. Zaradi močnega povečanja negativnega upora v vezju lahko IGBT moči tranzistorji izginejo. Da bi preprečili takšne situacije, je pomembno, da uporabite binarni bus. Poleg tega morate biti pozorni na lokacijo kondenzatorjev na čipu. Nekateri strokovnjaki v tej zadevi svetujejo pogled na parameter pasovne širine. Če so kondenzatorji v napajalniku v parih, bo izguba toplote minimalna. Povratna informacija se v tem primeru pojavi precej hitro, če tranzistor izpolnjuje vse zahteve enote.

močni tranzistorji igbt

Naprave v bloku 15 V

Tranzistorji za bloke takšne moči so primerni le z bazami, ki imajo vsaj 1,5 mm. V tem primeru morajo biti ventili na njih nameščeni silicijev tip. Kondenzatorji za bloke se lahko uporabljajo drugače. Navsezadnje je pomembno spremljati parameter napetosti praga. Pomembno je tudi upoštevati značilnosti kondenzatorjev. Če je obraba njihovih prevodnikov izvedena precej hitro, je obremenitev tranzistorja velika.

Tranzistorji v zatemnilnikih

Potrebni so tranzistorji za regulatorje. Najprej imajo vlogo dirigentov. Poleg tega sodelujejo v trenutnem postopku pretvorbe. V tem primeru se polarnost toka spremeni s pomočjo adapterjev oddajnika. Upoštevajte tudi, da je raven negativnega odpornosti tesno povezana z občutljivostjo naprave.

Da bi zmanjšali toplotne izgube tranzistorja, je potrebno v krmilniku uporabiti binarni vod. Prav tako mnogi strokovnjaki na tem področju svetujejo začetnikom, da uporabljajo kondenzatorje samo v zaprtem krogu.

Tranzistorji za solarne pretvornike

Tranzistorje za pretvornike solarnih panelov je treba izbrati na podlagi indikatorja diferencialne upornosti. V povprečju se ta parameter giblje okoli 5 ohmov. Poleg tega strokovnjaki svetujejo, da bodite pozorni na osnovno napravo. Če je njegova debelina večja od 1,3 mm, lahko pride do precejšnjih padcev temperature v pretvorniku.

To je posledica počasnega odziva signala. Poleg tega je pomembno, da se spomnite o občutljivosti naprave. Da bi povečali ta parameter, mnogi namestijo binarne vodila poleg tranzistorjev. Zaradi tega, tudi v vezju, se parameter mejne napetosti dvigne na 3 V. Vendar pa je v tem primeru veliko odvisno od vrste pretvornika. Pomembno je tudi upoštevati amplitudo modulacije, ki vpliva na delovanje tranzistorja.

nadzor tranzistorja igbt

Modeli brezprekinitvenega napajanja

Večina tranzistorjev za vgradnjo v naprave za neprekinjeno napajanje je primerna. Potrebno je biti pozoren le na debelino podlage. V tem primeru ne sme presegati 1,4 mm. Nekateri strokovnjaki svetujejo, da pregledate tranzistor za prisotnost dodatnega prevodnika. Do danes številni proizvajalci proizvajajo prav takšne spremembe.

To je posledica dejstva, da se njihova pasovna širina znatno poveča. Vendar pa pomanjkljivosti vključujejo nizko hitrost odziva signala. Pomembno je tudi upoštevati, da so pred kratkim doživeli določene težave, povezane z namestitvijo binarnega avtobusa v bližini.

IRG4BC10K Tranzistor za nadzor moči

Za nadzor moči so ti tranzistorji idealni. Načelo delovanja tega modela je spreminjanje mejne frekvence v napravi. To se stori s spremembo prehoda. Pomembno je omeniti, da je debelina podlage v tem primeru natanko 1,2 mm. Med drugim je treba upoštevati visoko prepustnost tranzistorja na ravni 23 mikronov. Vse to je bilo doseženo s povečanjem zmogljivosti kolektorja. Bolj smiselno je ta element namestiti v krmilnik v bližini modulatorja.

Prav tako morate vnaprej izračunati raven negativnega upora. Vse to je potrebno, da se zmanjša tveganje za močno povečanje temperature v sistemu. Konec koncev bo to privedlo do izgorevanja kolektorja v tranzistorju. Prav tako mnogi strokovnjaki v tej situaciji ne menijo, da je odveč poskrbeti za odstranjevanje vodnikov. Vse to je potrebno za povečanje hitrosti signala. V tem primeru se bo povečala tudi občutljivost naprave.

IRG4BC13K Tranzistor za nadzor moči

IGBT tranzistor te vrste je opremljen s posebnimi silicijevimi vrati. Zmogljivost oddajnika je v tem primeru večja od 4 mikronov. Da bi povečali občutljivost kolektorja, mnogi strokovnjaki svetujejo uporabo binarnih pnevmatik. Vgrajeni so v regulator takoj po tranzistorju. Pomembno je tudi upoštevati nastavitev izhodne moči naprave.

Če presega 40 V, je bolje, da v takem primeru ne uporabljate binarnega vodila. V nasprotnem primeru bo izguba toplote precej velika. Drug problem s tranzistorji v tej seriji je hitro pregrevanje kolektorja. To se zgodi, ko se faza spremeni. Ta proces je praviloma povezan z zmanjšanjem indukcije. Da bi popravili to stanje, je pomembno, da spremenite kondenzatorje v regulatorju. Nekateri strokovnjaki namesto zaprtih elementov vzpostavijo poljske analoge.

specifikacije tranzistorjev igbt

Model IRG4BC19K za nadzor moči

Ta tranzistor IGBT je danes precej pogost pri krmilnikih moči. To dejstvo je predvsem posledica velike pasovne širine. Prav tako je treba opozoriti, da je zaklop v njem standardno uporabljen silicij. Parameter negativnega upora pri uporabi tega tranzistorja ne sme presegati 5 ohmov. V nasprotnem primeru bo uporabnik naletel na pregrevanje kolektorja.

Tudi vzporedno se lahko poškoduje podstavek naprave. Popravljanje takih poškodb v tranzistorju bo potem nemogoče. Da bi zmanjšali tveganja v regulatorju, je bolje namestiti zaprte kondenzatorje. Zaradi večje občutljivosti lahko bistveno pospešijo proces prenosa signalov. Hkrati je trenutna širina prenosa odvisna od modulatorja, ki se uporablja v regulatorju moči.