Le terme IGBT est un dispositif à semi-conducteur et l'acronyme de l'IGBT est transistor bipolaire à grille isolée. Il se compose de trois bornes avec une vaste gamme de capacité de transport de courant bipolaire. Les concepteurs de l'IGBT pensent qu'il s'agit d'un appareil bipolaire contrôlé en tension avec entrée CMOS et sortie bipolaire. La conception de l'IGBT peut être réalisée en utilisant les deux appareils tels que BJT et MOSFET sous forme monolithique. Il combine les meilleurs atouts des deux pour obtenir les caractéristiques optimales de l'appareil. Les applications du transistor bipolaire à grille isolée comprennent les circuits de puissance, modulation de largeur d'impulsion , électronique de puissance, alimentation sans coupure et bien d'autres. Cet appareil est utilisé pour augmenter les performances, l'efficacité et réduire le niveau de bruit audible. Il est également fixé dans les circuits de conversion en mode résonnant. Le transistor bipolaire à grille isolée optimisé est accessible à la fois pour une faible conduction et une perte de commutation.

Insulated Gate Bipolar Transistor

Le transistor bipolaire à grille isolée est un dispositif semi-conducteur à trois bornes et ces bornes sont appelées grille, émetteur et collecteur. Les bornes d'émetteur et de collecteur de l'IGBT sont associées à un chemin de conductance et la borne de grille est associée à sa commande. Le calcul de l'amplification est atteint par l'IGBT est une radio b / n son signal i / p & o / p. Pour un BJT conventionnel, la somme du gain est presque équivalente à la radio pour le courant de sortie au courant d'entrée qui est appelé bêta. La porte isolée bipolaire les transistors sont principalement utilisés dans des circuits amplificateurs tels que des MOSFETS ou des BJT.

Appareil IGBT

L'IGBT est principalement utilisé dans les petits circuits d'amplification de signaux tels que BJT ou MOSFET. Lorsque le transistor combine la perte de conduction inférieure d'un circuit amplificateur, il se produit alors un commutateur à semi-conducteurs idéal, parfait pour de nombreuses applications de l'électronique de puissance.

Un IGBT est simplement «ON» et «OFF» en activant et en désactivant son terminal Gate. Un signal de tension constante + Ve i / p aux bornes de la porte et de l'émetteur maintiendra le dispositif dans l'état actif, tandis que l'hypothèse du signal d'entrée le fera passer sur «OFF» similaire à BJT ou MOSFET.

Construction de base de l'IGBT

La construction de base de l'IGBT à canal N est donnée ci-dessous. La structure de ce dispositif est simple et la section Si de l'IGBT est presque similaire à celle d'une puissance verticale d'un MOSFET excluant la couche d'injection P +. Il partage la structure égale de la grille et des puits P du semi-conducteur à oxyde métallique à travers les régions sources N +. Dans la construction suivante, la couche N + se compose de quatre couches et qui sont situées à la partie supérieure est appelée source et la couche la plus basse est appelée collecteur ou drain.

“comment choisir un condensateur ”

Construction de base de l'IGBT

Il existe deux types d'IGBTS à savoir, l'IGBT non perforé (IGBTS NPT) et l'IGBT perforé (IGBT PT). Ces deux IGBT sont définis comme, lorsque l'IGBT est conçu avec la couche tampon N +, il est appelé PT IGBT, de la même manière lorsque l'IGBT est conçu sans couche tampon N + est appelé NPT IGBT. Les performances de l'IGBT peuvent être augmentées en existant la couche tampon. Le fonctionnement d'un IGBT est plus rapide que le BJT de puissance et le MOSFET de puissance.

Schéma de circuit d'un IGBT

Basé sur la construction de base du transistor bipolaire à grille isolée, un simple circuit de pilotage IGBT est conçu en utilisant Transistors PNP et NPN , JFET, OSFET, qui est donné dans la figure ci-dessous. Le transistor JFET permet de connecter le collecteur du transistor NPN à la base du transistor PNP. Ces transistors indiquent le thyristor parasite pour créer une boucle de rétroaction négative.

Schéma de circuit d'un IGBT

La résistance RB indique les bornes BE du transistor NPN pour confirmer que le thyristor ne se verrouille pas, ce qui conduira au verrouillage IGBT. Le transistor désigne la structure du courant entre deux cellules IGBT voisines. Il laisse le MOSFET et prend en charge la plupart de la tension. Le symbole de circuit de l'IGBT est illustré ci-dessous, qui contient trois bornes à savoir l'émetteur, la porte et le collecteur.

Caractéristiques IGBT

Le transistor bipolaire à grille d'induction est un appareil commandé en tension, il n'a besoin que d'une petite quantité de tension sur la borne de grille pour continuer la conduction à travers l'appareil

Caractéristiques IGBT

Étant donné que l'IGBT est un appareil contrôlé en tension, il ne nécessite qu'une petite tension sur la porte pour maintenir la conduction à travers l'appareil, contrairement aux BJT qui nécessitent que le courant de base soit toujours fourni en quantité suffisante pour maintenir la saturation.

L'IGBT peut commuter le courant dans le sens unidirectionnel qui est dans le sens direct (collecteur vers émetteur), tandis que le MOSFET a une capacité de commutation de courant bidirectionnelle. Parce que, il contrôlait uniquement dans le sens avant.

Le principe de fonctionnement des circuits de commande de porte pour l'IGBT est comme un MOSFET de puissance à canal N. La principale différence est que la résistance offerte par le canal conducteur lorsque le courant alimente le dispositif dans son état actif est très faible dans l'IGBT. Pour cette raison, les valeurs nominales du courant sont plus élevées par rapport à un MOSFET de puissance correspondant.

“Table de vérité de 3 à 8 décodeurs ”

Ainsi, il s'agit de Insulated Gate Bipolar Transistor fonctionnement et caractéristiques. Nous avons remarqué qu'il s'agit d'un dispositif de commutation à semi-conducteur qui a une capacité de contrôle comme un MOSFET et une caractéristique o / p d'un BJT. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept IGBT. De plus, pour toute question concernant les applications et les avantages d'un IGBT, veuillez donner vos suggestions en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelle est la différence entre BJT, IGBT et MOSFET?

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