IGBT - popis a vysvětlení (Insulated Gate Bipolar Transistor)
GBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) funguje na principu kombinace bipolárního tranzistoru a MOSFETu.
Podobně jako u bipolárního tranzistoru, u IGBTu je ovlivnění proudovou dráhou realizováno pomocí přívodu proudu do gate. Nicméně, na rozdíl od bipolárního tranzistoru, proud neteče do gate, ale je řízen napětím mezi gate a emitor (GS). Toto napětí ovlivňuje vytvoření vodivého kanálu mezi elektrodami collector (drain) a emitter (source).
Substrát:
- Materiál: Monokrystalický křemík (Si)
- Popis: Základní vrstva, na které jsou vytvořeny další vrstvy polovodičového materiálu.
Emitorová vrstva (p-type):
- Materiál: Příměsi akceptorů (např. bor)
- Popis: Tato vrstva určuje emitorovou část tranzistoru.
Báze (n-type):
- Materiál: Příměsi donory (např. fosfor)
- Popis: Tato vrstva tvoří bázi tranzistoru a odděluje emitor od collectoru.
Gate oxid (oxid křemíku):
- Materiál: Oxid křemíku (SiO2)
- Popis: Izoluje gate od kanálu a umožňuje řízení proudu pomocí napětí mezi gate a emitor (GS).
Gate (polykrystalický křemík):
- Materiál: Polykrystalický křemík (polysilicon)
- Popis: Tvoří gate strukturu, která umožňuje řízení proudu v IGBT.
Při přivedení napětí mezi elektrody gate a emitor začne polem způsobeným napětím přitahovat elektrony z emitoru směrem k gate. Tím se oblast pod gate transformuje z typu polovodiče P na typ N (inverzní oblast), což vytváří vodivý kanál mezi elektrodami source a drain. Napětí, při kterém se vytvoří kanál, se nazývá prahové napětí (UT). Jak je napětí mezi source a drain zvyšováno (UDS), kanál se může rozšiřovat v oblasti u source a zužovat v oblasti u drain, což ovlivňuje vodivost tranzistoru.
IGBT také může fungovat v oblasti triodického chování, kde je ovládán jako napěťově řízený odpor. To je analogické k oblasti malých napětí u MOSFETu, kde je závislost vodivosti na napětí mezi gate a source téměř lineární.
BJT - zkratky z datasheetu
Ic -continuous current rating
Vceo - Breakdown voltage
Hfp - current gain
Ts + Tf - Turn OFF time
MOSFET - zkratky z datasheetu
Ic -continuous current rating
Vdss - Breakdown voltage
Vgs - Threshold voltage
gfs - Forward transconductance
Rds - On resistance
Ts + Tf - Turn OFF time
IGBT - zkratky z datasheetu
Ic -continuous current rating
Vdes - Breakdown voltage
Vge - Threshold voltage
gfe - Forward transconductance
Vce - On voltage
Ts + Tf - Turn OFF time
Komentáře
Okomentovat