IGBT tranzistor: karakteristike, princip rada, primjena
IGBT tranzistor je izolirani ulazni uređaj. Opseg njegove primjene je vrlo širok. Najčešće se mogu naći u električnim pogonima, koji se koriste iu svakodnevnom životu iu industriji. Osim toga, ovi tranzistori su potrebni za rad ispravljača snage. Neprekidni izvori napajanja koji se koriste za osobna računala, bez njih također ne mogu raditi.
U nekim slučajevima, tranzistori ovog tipa, preporučljivo je instalirati na zavarivačke invertore. Tamo zamjenjuju konvencionalne terenske analoge. U konačnici, treba spomenuti izvori energije. U tom slučaju tamo obavljaju ulogu dirigenta.
Kako tranzistor?
Različiti modeli imaju sličnu strukturu, a krugovi na IGBT tranzistorima su identični. Emiter se nalazi u središnjem dijelu uređaja. Ispod njega je baza koja ima određenu debljinu. Kolektor u uređaju je iznad emitera. Međutim, njezin prijelaz također može biti različitih širina. Osim toga, treba napomenuti da kolektor ima vlastiti izlaz.
Načelo rada uređaja
Uređaji koriste različite IGBT tranzistore. Princip njihovog djelovanja temelji se na oscilaciji granične frekvencije. U tom se slučaju parametar propusnosti također mijenja. Ovisno o veličini podnožja, nazivni napon sustava je različit. Kada se struja primijeni na emiter, ona mijenja polaritet.
Slijedi, u osnovi, proces transformacije. U tom slučaju, nisu uključeni prijelazi uređaja. Da biste povećali ograničenje frekvencije, kolektor je spojen na krug. Kroz svoje prijelaze struja ulazi u bazu. Posljednja faza transformacije odvija se na izlazu preko vodiča. Vozači IGBT-tranzistori su odabrani na temelju niza modela.
Koji su osnovni parametri koje ima?
Glavni parametar tranzistora se smatra graničnom frekvencijom. Ovaj se pokazatelj mjeri u Hz. Debljina baze uređaja utječe na njezinu vrijednost. Osim toga, treba uzeti u obzir napon praga uređaja. S druge strane, točnost praćenja ovisi o kapacitetu kolektora. Prijelazi u ovom slučaju provode se kroz bazu. Za emiter, brzina signala se smatra glavnim parametrom. Ovaj se pokazatelj mjeri u ms.
Tranzistori serije IRG4BC10K
Te karakteristike IGBT tranzistora su dobre i razlikuju se u prilično snažnom slučaju. U isto vrijeme, baza je postavljena s debljinom točno 1,1 mm. Zbog toga je propusnost uređaja prilično dobra. Osim toga, treba naglasiti visoku vodljivost emitera. Ovi uređaji ne mogu raditi s kondenzatorima snopa.
Za modulatore su ti tranzistori dobro prilagođeni. Točnost praćenja uređaja u konačnici će ovisiti o mnogim parametrima. Prije svega, važno je uzeti u obzir napon praga na ulazu. Ako prelazi 20 V, a zatim prije tranzistora, mnogi stručnjaci savjetuju instaliranje binarnog sabirnice. Dakle, negativni otpor u krugu može se značajno smanjiti.
Prelazi emitera u uređaju postoji mogućnost podešavanja kroz promjene u induktivnosti. Ako uzmemo u obzir konvencionalne pretvarače, tu su dodatno ugrađeni regulatori za te namjene. Da biste razumjeli kako provjeriti IGBT tranzistor IRG4BC10K, morate biti upoznati s uređajem multimetra.
Parametri tranzistora serije IRG4BC8K
Serija IRG4BC8K je novi IGBT tranzistor. Načelo njihovog rada temelji se na promjeni prolaza. U tom slučaju, parametar ograničavajuće frekvencije instrumenta ovisit će o brzini postupka pretvorbe. Baza u ovom modelu ima debljinu od 1,3 mm. U tom smislu, uređaj može izdržati nazivni napon na ulazu pri 4 V.
Osim toga, treba napomenuti da prikazani model nije prikladan za pojačala. To je uglavnom zbog niske stope prijelaza. Međutim, prednost ovog modela može se nazvati pragom niskog otpora. U tom smislu, u kontrolerima snage, ovaj uređaj je u stanju raditi prilično uspješno. Neki stručnjaci ga također instaliraju u različite električne pogone.
Korištenje modela IRG4BC17K
Korištenje IGBT tranzistora IRG4BC17K je vrlo široko. Ovaj model vodiča ima samo dva. Debljina podloge u ovom slučaju je 1,2 mm. Parametar granične frekvencije uređaja u prosjeku ne prelazi 5 Hz. Zbog toga se negativni otpor sustava održava prilično velikim. Emiter u ovom slučaju ima visoku vodljivost.
IGBT kontrolni tranzistor kroz faznu promjenu u krugu. Ovaj se model posebno koristi, najčešće u kontrolerima snage. Osim toga, mnogi stručnjaci instaliraju ove tranzistore kao vodiče u neprekidnom napajanju.
Značajke modela IRG4BC15K
Određeni IGBT tranzistor karakterizira prisutnost tampon sloja u emiteru. Propusnost doseže 4 mikrona. Za podešavanje prijelaza korišten je supstrat. S kondenzatorskim uređajem ove vrste ne može raditi. Osim toga, treba napomenuti da se u pretvaračima ovi modeli ugrađuju vrlo rijetko. To je uglavnom zbog činjenice da je točnost uređaja za praćenje vrlo niska. Međutim, neki stručnjaci instaliraju binarne sabirnice na početku kruga kako bi riješili taj problem.
Da bi IGBT tranzistori radili ispravno, provjeravanje s multimetrom treba provoditi što je češće moguće. S regulatorima se često koriste IRG4BC15K. U tom slučaju posebnu pozornost treba posvetiti indukcijskom parametru, kao i naponu praga. Ako prelazi 40 V na ulazu, proces demagnetizacije emitera će se odvijati prilično brzo. IRG4BC15K može se koristiti na temperaturama iznad 40 stupnjeva. Rad IGBT tranzistora temelji se na promjeni frekvencije ograničenja. Možete ga podesiti na nekoliko načina.
U pojačalima, to je zbog brze promjene faze. Ako uzmemo u obzir uređaje za neprekidno napajanje, o tome mnogo toga ovisi poput kondenzatora. Kod korištenja analognih modifikacija, promjena parametra granične frekvencije provodi se prebacivanjem podloge. Da biste razumjeli kako provjeriti IGBT tranzistor IRG4BC15K, morate biti upoznati s uređajem multimetra.
Opseg tranzistora IRG4BC3K
Ovaj se model obično koristi u električnim pogonima različitih kapaciteta. Ako uzmemo u obzir industrijske modifikacije, onda oni igraju ulogu vodiča. Kako bi se povećala osjetljivost uređaja, mnogi stručnjaci savjetuju uporabu binarne sabirnice u krugu. Također treba imati na umu da bi kondenzatori trebali biti instalirani samo zatvorenog tipa. Sve je to potrebno kako bi toplinski gubici u krugu bili minimalni. Kao rezultat, širina pojasa emitera, koji se nalazi u tranzistoru, bit će maksimalna.
U uređajima za neprekidno napajanje IRG4BC3K instaliran je vrlo rijetko. To je prvenstveno zbog visokog negativnog otpora u krugu pri 5 ohma. Također još jedan problem u ovoj situaciji je spor proces pretvorbe. Da biste razumjeli kako provjeriti IGBT tranzistor pomoću multimetra, morate pročitati upute za uređaj.
Instaliranje tranzistora u pogon
Instalirajte jake IGBT tranzistore na električni pogon samo u blizini binarnog sabirnice. U ovom slučaju, bolje je odabrati model s bazom koja nije veća od 1,2 mm. Sve je to potrebno kako bi se osiguralo da propusnost uređaja ne prelazi 3 mikrona u dugom roku. Osim toga, mnogi stručnjaci savjetuju da obratite pozornost na parametar negativnog otpora u krugu. U prosjeku se kreće oko 9 ohma. Da bi se prijelazi u uređaju odvijali ispravno, gornji parametar ne bi trebao prelaziti 11 ohma.
Bolje je ne koristiti kondenzatore u električnim pogonima. U tom smislu bit će pametnije instalirati analoge zatvorenog tipa. Zbog toga možete značajno smanjiti gubitak topline. Najčešći problemi u ovoj situaciji mogu se smatrati pregorjelom kolektorom u tranzistoru. To se u pravilu događa zbog naglog porasta napona praga.
Osim toga, problem može biti u pogrešnoj vezi tranzistora s krugom. Njegov izlazni vodič mora biti spojen na anodu bez greške. U tom slučaju, brzina odziva treba biti najmanje 5 ms. Obrada kontura, pak, može biti različita. U ovoj situaciji, mnogo ovisi o propusnosti uređaja.
Tranzistor u napajanju od 5 V
Tranzistor u napajanju od 5 V može se ugraditi bez binarne sabirnice. U tom slučaju može se podesiti granični napon na ulazu. Kako bi se povećao prag osjetljivosti uređaja, mnogi u krugu dodatno koriste kondenzatore snopa. Međutim, u takvoj situaciji može se povećati prag izlaznog napona. Princip rada tranzistora u napajanje je za pretvaranje struje. U tom slučaju se mijenja i parametar ograničenja frekvencije. To se događa kroz promjenu prijelaza u spremniku.
Tranzistori na blokovima od 10 V
Kako bi napajanje moglo uspješno funkcionirati, tranzistor bi trebao biti odabran s bazom od najmanje 1,1 mm. U tom slučaju prijelaze treba provesti s brzinom odziva od 6 ms. S takvim parametrima možemo se nadati dobrom provođenju struje. Osim toga, trebali biste razmotriti maksimalno opterećenje uređaja.
U prosjeku, ovaj indikator varira oko 3 A. Zbog naglog povećanja negativnog otpora u krugu, IGBT tranzistori snage mogu izgorjeti. Da bi se spriječile takve situacije, važno je koristiti binarnu sabirnicu. Osim toga, trebate obratiti pozornost na položaj kondenzatora na čipu. Neki stručnjaci u ovom slučaju savjetuju gledajući parametar propusnosti. Ako su kondenzatori u napajanju u parovima, gubitak topline će biti minimalan. Povratne informacije u ovom slučaju događaju se vrlo brzo ako tranzistor ispunjava sve zahtjeve jedinice.
Uređaji u bloku od 15 V.
Tranzistori za blok takve snage prikladni su samo s bazama od najmanje 1,5 mm. U tom slučaju, ventili na njima trebaju biti ugrađeni silikonski tip. Kondenzatori za blokove mogu se koristiti drugačije. Na kraju, važno je pratiti parametar napona praga. Također je važno uzeti u obzir karakteristike kondenzatora. Ako se trošenje njihovih vodiča provodi prilično brzo, tada je opterećenje tranzistora veliko.
Tranzistori u prigušivačima
Potrebni su tranzistori za regulatore. Prije svega, oni igraju ulogu dirigenata. Osim toga, oni sudjeluju u trenutnom procesu pretvorbe. U tom slučaju polaritet struje se mijenja preko adaptera emitera. Također imajte na umu da je razina negativnog otpora usko povezana s osjetljivošću uređaja.
Kako bi se smanjili toplinski gubici tranzistora, potrebno je koristiti binarnu sabirnicu u kontroleru. Također, mnogi stručnjaci u ovom području savjetuju početnike da koriste kondenzatore samo u zatvorenom krugu.
Tranzistori za solarne invertore
Tranzistori za pretvarače solarnih panela moraju biti odabrani na temelju indikatora diferencijalne otpornosti. U prosjeku se ovaj parametar kreće oko 5 ohma. Osim toga, stručnjaci savjetuju da obratite pozornost na osnovni uređaj. Ako je debljina veća od 1,3 mm, u pretvaraču se mogu pojaviti oštri padovi temperature.
To je zbog sporog odgovora signala. Osim toga, važno je zapamtiti o osjetljivosti uređaja. Kako bi se povećao ovaj parametar, mnogi od njih instaliraju binarne sabirnice pored tranzistora. Zbog toga se i u krugu parametar graničnog napona povećava na 3 V. Međutim, u ovom slučaju, mnogo ovisi o tipu pretvarača. Također je važno uzeti u obzir amplitudu modulacije koja utječe na rad tranzistora.
Modeli besprekidnog napajanja
Većina tranzistora za ugradnju u uređaje za neprekidno napajanje je prikladna. Potrebno je obratiti pozornost samo na debljinu podnožja. U tom slučaju ne smije prelaziti 1,4 mm. Neki stručnjaci savjetuju pregled tranzistora na prisutnost dodatnog vodiča. Do danas, mnogi proizvođači proizvode upravo takve izmjene.
To je zbog činjenice da se njihov propusni opseg značajno povećava. Međutim, nedostaci uključuju nisku brzinu odziva signala. Također je važno imati na umu da su nedavno doživjeli određene probleme vezane uz instaliranje binarnog autobusa u blizini.
Tranzistor IRG4BC10K za kontrolu snage
Za kontrolu snage ti su tranzistori idealni. Princip rada ovog modela je promjena granične frekvencije u uređaju. To se postiže promjenom tranzicije. Važno je napomenuti da je debljina podloge u ovom slučaju točno 1,2 mm. Između ostalog, potrebno je uočiti visoku propusnost tranzistora na razini od 23 mikrona. Sve je to postignuto povećanjem kapaciteta kolektora. Bolje je instalirati ovaj element u regulator blizu modulatora.
Također je potrebno unaprijed izračunati razinu negativnog otpora. Sve je to potrebno kako bi se smanjio rizik od naglog porasta temperature unutar sustava. Konačno, to će dovesti do izgaranja kolektora u tranzistoru. Također, mnogi stručnjaci u ovoj situaciji ne smatraju suvišnim brinuti se o čišćenju vodiča. Sve je to potrebno kako bi se povećala brzina signala. U tom slučaju će se povećati i osjetljivost uređaja.
Tranzistor IRG4BC13K za kontrolu snage
IGBT tranzistor ovog tipa opremljen je posebnim silicijskim vratima. Kapacitet odašiljača u ovom slučaju je veći od 4 mikrona. Kako bi se povećala osjetljivost kolektora, mnogi stručnjaci savjetuju uporabu binarnih guma. Ugrađuju se u regulator odmah nakon tranzistora. Također je važno uzeti u obzir postavku izlazne snage uređaja.
Ako prelazi 40 V, bolje je ne koristiti binarnu sabirnicu u takvoj situaciji. Inače će gubitak topline biti vrlo značajan. Drugi problem s tranzistorima u ovoj seriji je brzo pregrijavanje kolektora. To se događa kada se faza promijeni. Taj je proces u pravilu povezan s smanjenjem indukcije. Da bi se ta situacija ispravila, važno je promijeniti kondenzatore u regulatoru. Neki stručnjaci umjesto zatvorenih elemenata uspostavljaju terenske analoge.
Model IRG4BC19K za kontrolu snage
Ovaj IGBT tranzistor je vrlo čest u kontrolerima snage danas. Ova činjenica prvenstveno je zbog velike propusnosti. Također treba napomenuti da je zatvarač u njemu standardno korišten silicij. Parametar negativnog otpora pri korištenju ovog tranzistora ne smije prelaziti 5 ohma. U suprotnom, korisnik će osjetiti pregrijavanje kolektora.
Isto tako paralelno može doći do oštećenja baze uređaja. Ispravljanje takvih oštećenja u tranzistoru tada će biti nemoguće. Kako bi se smanjili rizici u regulatoru, bolje je instalirati zatvorene kondenzatore. Zbog povećane osjetljivosti mogu značajno ubrzati proces prijenosa signala. Istovremeno, trenutna širina prijenosa ovisi o modulatoru koji se koristi u regulatoru snage.