Izolyatsiya qilingan eshik bipolyar tranzistorli dizayn kontseptsiyasi

Izolyatsiya qilingan eshik bipolyar tranzistorining (IGBT) dizayn konsepsiyasi yuqori kuchlanishli, yuqori{1}}tokdagi ilovalarda bitta qurilmaning cheklovlarini yengish uchun quvvatli MOSFET va bipolyar tranzistorlar (BJT/GTR) afzalliklarini birlashtirishga qaratilgan.

 

Asosiy dizayn kontseptsiyasi

Kompozit tuzilma, to'ldiruvchi kuchli va zaif tomonlari
IGBT MOSFETlarning yuqori kirish empedansi, kuchlanish{0}}boshqariladigan ishlashi va tezkor almashinish xususiyatlarini past o'tkazuvchanlik kuchlanishining pasayishi va BJTlarning yuqori oqim zichligi xususiyatlari bilan birlashtirib, "kuchlanishni boshqarish + bipolyar o'tkazuvchanlik" gibrid qurilmasini tashkil qiladi.

 

O'tkazuvchanlikni yo'qotishni kamaytirish uchun o'tkazuvchanlik modulyatsiyasini amalga oshirish
N⁻ drift hududiga ozchilik tashuvchilarni (teshiklarni) kiritish orqali oʻtkazuvchanlik modulyatsiyasi effekti holat qarshiligini sezilarli darajada kamaytiradi, bu esa IGBT ga yuqori kuchlanishda ham past toʻyinganlik kuchlanishini (Vce(sat)) saqlab turish imkonini beradi, bu bir xil kuchlanish nominaliga ega MOSFETlardan ancha ustundir.

 

Vertikal to'rt{0}}qatlam strukturasi (P⁺/N⁻/P/N⁺) kuchlanishga chidamlilik va oqim imkoniyatlarini optimallashtiradi
Vertikal o'tkazuvchanlik strukturasidan foydalangan holda, qalin va engil qo'shilgan N⁻ drift hududi yuqori kuchlanish blokirovkasiga ega, P⁺ kollektor esa teshiklarni samarali ravishda in'ektsiya qiladi, yuqori kuchlanishga chidamlilik va katta oqim o'tkazish qobiliyatini muvozanatlashtiradi.

 

MOS darvozasi izolyatsiyasini boshqarish haydash sxemasini soddalashtiradi
Darvoza SiO₂ izolyatsion qatlam orqali kanal shakllanishini nazorat qiladi va faqat eshik kuchlanishi bilan boshqarilishi mumkin, bu minimal haydash quvvatini talab qiladi va BJT kabi doimiy tayanch oqimiga ehtiyojni yo'q qiladi.

 

Yuqori kommutatsiya chastotasi va yuqori quvvat zichligini qo'llab-quvvatlaydi
Tiristorlar yoki GTOlar bilan solishtirganda, IGBTlar tezroq almashinish tezligiga ega (yuz kHz diapazongacha) va texnologik taraqqiyot (masalan, yettinchi avlod mikro-kandak va dala-to‘xtash tuzilmalari kabi) bilan quvvat zichligi oshib borishda davom etmoqda va bu ularni yangi, yuqori chastotalar uchun mos holga keltiradi. energiya vositalari, fotovoltaik invertorlar va sanoat o'zgaruvchan chastotali drayvlar.