بالتوازي مع دراسة خصائص أشباه الموصلات ، كان هناك أيضًا تحسن في تكنولوجيا تصنيع الأجهزة القائمة عليها. تدريجيا ، ظهرت المزيد والمزيد من العناصر الجديدة ، مع خصائص الأداء الجيدة. ظهر أول ترانزستور IGBT في عام 1985 وجمع الخصائص الفريدة للهياكل ثنائية القطب والميدانية. كما اتضح فيما بعد ، يمكن لهذين النوعين من أجهزة أشباه الموصلات المعروفة في ذلك الوقت "التوافق" معًا. هم الذين شكلوا هيكلًا أصبح مبتكرًا واكتسب تدريجيًا شعبية هائلة بين مطوري الدوائر الإلكترونية. يشير الاختصار IGBT (الترانزستورات ثنائية القطب المعزولة بالبوابة) نفسه إلى إنشاء دائرة هجينة تعتمد على الترانزستورات ثنائية القطب والتأثير الميداني. في الوقت نفسه ، تم الجمع بين القدرة على العمل مع التيارات العالية في دوائر الطاقة لبنية ما مع مقاومة عالية للمدخلات من هيكل آخر.
يختلف IGBT الحديث عن سابقه. الحقيقة هي أن تكنولوجيا إنتاجهم قد تم تحسينها تدريجياً. منذ ظهور العنصر الأول مع هذاالهيكل ، تغيرت معالمه الرئيسية للأفضل:
-
الترانزستور igbt زاد جهد التبديل من 1000 فولت إلى 4500 فولت. هذا جعل من الممكن استخدام وحدات الطاقة عند العمل في دوائر الجهد العالي. أصبحت العناصر والوحدات المنفصلة أكثر موثوقية في العمل مع الحث في دائرة الطاقة وأكثر حماية من ضوضاء الاندفاع.
- نما تيار التبديل للعناصر المنفصلة إلى 600 أمبير في منفصلة وحتى 1800 أمبير في التصميم المعياري. أتاح ذلك إمكانية تبديل الدوائر الحالية عالية الطاقة واستخدام ترانزستور IGBT للعمل مع المحركات والسخانات والتطبيقات الصناعية المختلفة وما إلى ذلك.
- انخفض انخفاض الجهد المباشر في الحالة إلى 1V. هذا جعل من الممكن تقليل مساحة مشعات إزالة الحرارة وفي نفس الوقت تقليل مخاطر الفشل من الانهيار الحراري.
- يصل تردد التبديل في الأجهزة الحديثة إلى 75 هرتز ، مما يسمح باستخدامها في أنظمة التحكم في المحرك الكهربائي المبتكرة. على وجه الخصوص ، يتم استخدامها بنجاح في محولات التردد. تم تجهيز هذه الأجهزة بوحدة تحكم PWM ، والتي تعمل جنبًا إلى جنب مع وحدة ، العنصر الرئيسي فيها هو ترانزستور IGBT. تحل محولات التردد تدريجياً محل أنظمة التحكم في المحرك الكهربائي التقليدي.
-
التحكم في الترانزستور igbt كما زاد أداء الجهاز بشكل كبير. تحتوي ترانزستورات IGBT الحديثة على di / dt=200µs. هذا يشير إلى الوقت الذي يقضيهمفعل وغير مفعل. بالمقارنة مع العينات الأولى ، زاد الأداء خمس مرات. تؤثر زيادة هذه المعلمة على تردد التبديل المحتمل ، وهو أمر مهم عند العمل مع الأجهزة التي تطبق مبدأ التحكم في PWM.
تم أيضًا تحسين الدوائر الإلكترونية التي كانت تتحكم في ترانزستور IGBT. كانت المتطلبات الرئيسية التي تم وضعها عليهم هي ضمان التبديل الآمن والموثوق للجهاز. يجب أن يأخذوا في الاعتبار جميع نقاط الضعف في الترانزستور ، وعلى وجه الخصوص ، "خوفه" من الجهد الزائد والكهرباء الساكنة.
