Princípio de funcionamento do transistor bipolar de porta isolada (IGBT)

O transistor bipolar de porta isolada (IGBT) é um dispositivo semicondutor de potência composto totalmente-controlado-acionado por tensão que combina a alta impedância de entrada dos MOSFETs com a baixa queda de tensão de condução dos GTRs.

 

Estrutura Central e Mecanismo de Condução
Estrutura composta de três{0}}terminais: o IGBT consiste em uma porta, um coletor e um emissor, internamente equivalente a um MOSFET que aciona um transistor bipolar (PNP).

Características-controladas por tensão: como um dispositivo-controlado por tensão, a tensão de acionamento da porta recomendada é de 15V ± 1,5V, com alta impedância de entrada e baixa potência de acionamento.

 

Ativar-e ativar-o mecanismo
Processo{0}}de ativação: quando uma tensão direta que excede o limite é aplicada entre a porta e o emissor, um canal é formado dentro do MOSFET, fornecendo corrente de base ao transistor PNP e ligando o IGBT. Neste momento, o efeito de modulação de condutividade é utilizado; buracos são injetados na região N para reduzir a resistividade, alcançando uma baixa queda de tensão no-estado.

Processo de{0}desligamento: quando uma tensão reversa é aplicada ao portão ou o sinal é removido, o canal MOSFET desaparece, a corrente de base é cortada e o IGBT é desligado. Durante o desligamento-, ocorre um fenômeno de corrente de cauda que requer um projeto otimizado para reduzir perdas.

 

Principais características e aplicações
Características elétricas: Adequado para regiões com tensão suportável acima de 600V, corrente acima de 10A e frequência acima de 1kHz, combinando desempenho de alta-velocidade com baixa resistência.

Campos de aplicação: Usado principalmente em inversores fotovoltaicos, novos sistemas de controle eletrônico de veículos de energia, equipamentos de conversão de frequência industrial e aquecimento por indução.