ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ సర్క్యూట్ మరియు లక్షణాలు

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





IGBT అనే పదం సెమీకండక్టర్ పరికరం మరియు IGBT యొక్క ఎక్రోనిం ఇన్సులేట్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్. ఇది విస్తారమైన బైపోలార్ కరెంట్ మోసే సామర్థ్యంతో మూడు టెర్మినల్స్ కలిగి ఉంటుంది. IGBT యొక్క డిజైనర్లు ఇది CMOS ఇన్పుట్ మరియు బైపోలార్ అవుట్పుట్ కలిగిన వోల్టేజ్ నియంత్రిత బైపోలార్ పరికరం అని భావిస్తారు. ఐజిబిటి రూపకల్పనను బిజెటి మరియు మోస్ఫెట్ వంటి రెండు పరికరాలను ఏకశిలా రూపంలో ఉపయోగించి చేయవచ్చు. ఇది సరైన పరికర లక్షణాలను సాధించడానికి రెండింటి యొక్క ఉత్తమ ఆస్తులను మిళితం చేస్తుంది. ఇన్సులేట్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క అనువర్తనాలలో పవర్ సర్క్యూట్లు ఉన్నాయి, పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ , విద్యుత్ ఎలక్ట్రానిక్స్, నిరంతరాయ విద్యుత్ సరఫరా మరియు మరెన్నో. ఈ పరికరం పనితీరు, సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి మరియు వినగల శబ్దం స్థాయిని తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ప్రతిధ్వని-మోడ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్లలో కూడా పరిష్కరించబడింది. ఆప్టిమైజ్డ్ ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ తక్కువ ప్రసరణ మరియు మారే నష్టం రెండింటికీ అందుబాటులో ఉంటుంది.

ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్

ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్



ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్

ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ మూడు టెర్మినల్ సెమీకండక్టర్ పరికరం మరియు ఈ టెర్మినల్స్కు గేట్, ఉద్గారిణి మరియు కలెక్టర్ అని పేరు పెట్టారు. IGBT యొక్క ఉద్గారిణి మరియు కలెక్టర్ టెర్మినల్స్ ఒక వాహక మార్గంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి & గేట్ టెర్మినల్ దాని నియంత్రణతో ముడిపడి ఉంటుంది. యాంప్లిఫికేషన్ యొక్క లెక్కింపు IGBT చేత పొందబడుతుంది ఒక రేడియో b / n దాని i / p & o / p సిగ్నల్. సాంప్రదాయిక BJT కోసం, లాభం మొత్తం రేడియోతో సమానంగా ఉంటుంది, దీనిని ఇన్పుట్ కరెంట్‌కు అవుట్‌పుట్ కరెంట్‌కు బీటా అని పిలుస్తారు. ఇన్సులేట్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లు ప్రధానంగా ఉపయోగించబడతాయి MOSFETS లేదా BJT లు వంటి యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్లలో.


IGBT పరికరం

IGBT పరికరం



IGBT ప్రధానంగా BJT లేదా MOSFET వంటి చిన్న సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. ట్రాన్సిస్టర్ ఒక యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క తక్కువ ప్రసరణ నష్టాన్ని కలిపినప్పుడు, ఆదర్శవంతమైన ఘన స్థితి స్విచ్ సంభవిస్తుంది, ఇది పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క అనేక అనువర్తనాలలో ఖచ్చితంగా సరిపోతుంది.

ఒక IGBT దాని గేట్ టెర్మినల్‌ను సక్రియం చేయడం మరియు నిష్క్రియం చేయడం ద్వారా “ఆన్” & “ఆఫ్” గా మార్చబడుతుంది. గేట్ మరియు ఉద్గారిణి టెర్మినల్స్ అంతటా స్థిరమైన వోల్టేజ్ + Ve i / p సిగ్నల్ పరికరాన్ని క్రియాశీల స్థితిలో నిర్వహిస్తుంది, అయితే ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క B హ అది BJT లేదా MOSFET మాదిరిగానే “ఆఫ్” గా మారుతుంది.

IGBT యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం

ఎన్-ఛానల్ ఐజిబిటి యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం క్రింద ఇవ్వబడింది. ఈ పరికరం యొక్క నిర్మాణం సాదా మరియు IGBT యొక్క Si విభాగం P + ఇంజెక్షన్ పొరను మినహాయించి MOSFET యొక్క నిలువు శక్తితో సమానంగా ఉంటుంది. ఇది మెటల్ ఆక్సైడ్ సెమీకండక్టర్ యొక్క గేట్ & పి-బావుల సమాన నిర్మాణాన్ని N + మూల ప్రాంతాల ద్వారా పంచుకుంటుంది. కింది నిర్మాణంలో N + పొర నాలుగు పొరలను కలిగి ఉంటుంది మరియు పైభాగంలో ఉన్న వాటిని మూలంగా పిలుస్తారు మరియు అత్యల్ప పొరను కలెక్టర్ లేదా డ్రెయిన్ అంటారు.

IGBT యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం

IGBT యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం

రెండు రకాల ఐజిబిటిలు ఉన్నాయి, అవి ఐజిబిటి (ఎన్పిటి ఐజిబిటిఎస్) ద్వారా నాన్ పంచ్ మరియు ఐజిబిటి (పిటి ఐజిబిటి) ద్వారా పంచ్. ఈ రెండు IGBT లను నిర్వచించారు, IGBT ను N + బఫర్ లేయర్‌తో రూపొందించినప్పుడు దానిని PT IGBT అని పిలుస్తారు, అదేవిధంగా N + బఫర్ లేయర్ లేకుండా IGBT రూపకల్పన చేసినప్పుడు NPT IGBT అని పిలుస్తారు. ఇప్పటికే ఉన్న బఫర్ పొర ద్వారా IGBT యొక్క పనితీరును పెంచవచ్చు. IGBT యొక్క ఆపరేషన్ శక్తి BJT మరియు పవర్ MOSFET కంటే వేగంగా ఉంటుంది.


IGBT యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఇన్సులేట్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం ఆధారంగా, ఒక సాధారణ IGBT డ్రైవర్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించి రూపొందించబడింది పిఎన్‌పి మరియు ఎన్‌పిఎన్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు , JFET, OSFET, ఇది క్రింది చిత్రంలో ఇవ్వబడింది. NPN ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్‌ను PNP ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క స్థావరానికి అనుసంధానించడానికి JFET ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ట్రాన్సిస్టర్లు ప్రతికూల అభిప్రాయ లూప్‌ను సృష్టించడానికి పరాన్నజీవి థైరిస్టర్‌ను సూచిస్తాయి.

IGBT యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

IGBT యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

RB రెసిస్టర్ NPN ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క BE టెర్మినల్స్ను సూచిస్తుంది, థైరిస్టర్ తాళాలు వేయలేదని, ఇది IGBT గొళ్ళెం పైకి దారితీస్తుందని నిర్ధారించడానికి. ట్రాన్సిస్టర్ ఏదైనా రెండు పొరుగు IGBT కణాలలో ప్రస్తుత నిర్మాణాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది MOSFET ని అనుమతిస్తుంది మరియు చాలా వోల్టేజ్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది. IGBT యొక్క సర్క్యూట్ చిహ్నం క్రింద చూపబడింది, దీనిలో ఉద్గారిణి, గేట్ మరియు కలెక్టర్ అనే మూడు టెర్మినల్స్ ఉన్నాయి.

IGBT లక్షణాలు

ఇండక్షన్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ వోల్టేజ్ నియంత్రిత పరికరం, ఇది పరికరం ద్వారా ప్రసరణను కొనసాగించడానికి గేట్ టెర్మినల్‌లో కొద్ది మొత్తంలో వోల్టేజ్ మాత్రమే అవసరం

IGBT లక్షణాలు

IGBT లక్షణాలు

IGBT వోల్టేజ్-నియంత్రిత పరికరం కనుక, BJT లాగా కాకుండా పరికరం ద్వారా ప్రసరణను నిర్వహించడానికి గేట్‌లో చిన్న వోల్టేజ్ మాత్రమే అవసరం, దీనికి బేస్ కరెంట్ ఎల్లప్పుడూ సంతృప్తిని ఉంచడానికి తగినంత పరిమాణంలో సరఫరా చేయాల్సిన అవసరం ఉంది.

IGBT ఫార్వర్డ్ దిశలో (కలెక్టర్ టు ఎమిటర్) ఉన్న ఏక దిశలో కరెంట్‌ను మార్చగలదు, అయితే MOSFET ద్వి దిశాత్మక ప్రస్తుత మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఎందుకంటే, ఇది ముందుకు దిశలో మాత్రమే నియంత్రించబడుతుంది.

IGBT కోసం గేట్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ల యొక్క పని సూత్రం N- ఛానల్ శక్తి MOSFET లాంటిది. ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, పరికరం ద్వారా దాని క్రియాశీల స్థితిలో ప్రస్తుత సరఫరా చేసినప్పుడు కండక్టింగ్ ఛానల్ అందించే ప్రతిఘటన IGBT లో చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ కారణంగా, సంబంధిత శక్తి MOSFET తో పోల్చినప్పుడు ప్రస్తుత రేటింగ్స్ ఎక్కువగా ఉంటాయి.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ పని మరియు లక్షణాలు. ఇది సెమీకండక్టర్ స్విచింగ్ పరికరం అని మేము గమనించాము, ఇది BJT యొక్క MOSFET మరియు o / p లక్షణం వంటి నియంత్రణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ ఐజిబిటి భావనపై మీకు మంచి అవగాహన వచ్చిందని మేము ఆశిస్తున్నాము. ఇంకా, IGBT యొక్క అనువర్తనాలు మరియు ప్రయోజనాలకు సంబంధించి ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, దయచేసి దిగువ వ్యాఖ్య విభాగంలో వ్యాఖ్యానించడం ద్వారా మీ సూచనలను ఇవ్వండి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, BJT, IGBT మరియు MOSFET మధ్య తేడా ఏమిటి?

ఫోటో క్రెడిట్స్: