Παράλληλα με τη μελέτη των ιδιοτήτων των ημιαγωγών, υπήρξε επίσης βελτίωση στην τεχνολογία κατασκευής συσκευών που βασίζονται σε αυτούς. Σταδιακά εμφανίστηκαν όλο και περισσότερα νέα στοιχεία, με καλά χαρακτηριστικά απόδοσης. Το πρώτο τρανζίστορ IGBT εμφανίστηκε το 1985 και συνδύαζε τις μοναδικές ιδιότητες των διπολικών δομών και των δομών πεδίου. Όπως αποδείχθηκε, αυτοί οι δύο τύποι συσκευών ημιαγωγών που ήταν γνωστοί εκείνη την εποχή θα μπορούσαν κάλλιστα να «συμβαίνουν» μαζί. Ήταν αυτοί που σχημάτισαν μια δομή που έγινε καινοτόμος και σταδιακά κέρδισε τεράστια δημοτικότητα μεταξύ των προγραμματιστών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Η ίδια η συντομογραφία IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) αναφέρεται στη δημιουργία ενός υβριδικού κυκλώματος που βασίζεται σε διπολικά τρανζίστορ και τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Ταυτόχρονα, η ικανότητα εργασίας με υψηλά ρεύματα σε κυκλώματα ισχύος μιας κατασκευής συνδυάστηκε με υψηλή αντίσταση εισόδου μιας άλλης.
Το σύγχρονο IGBT είναι διαφορετικό από τον προκάτοχό του. Γεγονός είναι ότι η τεχνολογία παραγωγής τους έχει βελτιωθεί σταδιακά. Από την εμφάνιση του πρώτου στοιχείου με τέτοιαδομή, οι κύριες παράμετροι του έχουν αλλάξει προς το καλύτερο:
-
τρανζίστορ igbt Η τάση μεταγωγής έχει αυξηθεί από 1000V σε 4500V. Αυτό κατέστησε δυνατή τη χρήση μονάδων ισχύος κατά την εργασία σε κυκλώματα υψηλής τάσης. Τα διακριτά στοιχεία και οι μονάδες έχουν γίνει πιο αξιόπιστα στην εργασία με αυτεπαγωγή στο κύκλωμα ισχύος και πιο προστατευμένα από κρουστικό θόρυβο.
- Το ρεύμα μεταγωγής για διακριτά στοιχεία έχει αυξηθεί στα 600A σε διακριτά και έως 1800A σε αρθρωτό σχεδιασμό. Αυτό κατέστησε δυνατή την εναλλαγή κυκλωμάτων ρεύματος υψηλής ισχύος και τη χρήση του τρανζίστορ IGBT για εργασία με κινητήρες, θερμάστρες, διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές κ.λπ.
- Η άμεση πτώση τάσης σε κατάσταση κατάστασης έπεσε στο 1V. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση της επιφάνειας των καλοριφέρ που αφαιρούν τη θερμότητα και ταυτόχρονα τη μείωση του κινδύνου αστοχίας από θερμική βλάβη.
- Η συχνότητα μεταγωγής στις σύγχρονες συσκευές φθάνει τα 75 Hz, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται σε καινοτόμα συστήματα ελέγχου ηλεκτροκίνησης. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται με επιτυχία σε μετατροπείς συχνότητας. Τέτοιες συσκευές είναι εξοπλισμένες με έναν ελεγκτή PWM, ο οποίος λειτουργεί σε συνδυασμό με μια μονάδα, το κύριο στοιχείο της οποίας είναι ένα τρανζίστορ IGBT. Οι μετατροπείς συχνότητας αντικαθιστούν σταδιακά τα παραδοσιακά συστήματα ελέγχου ηλεκτροκίνησης.
-
Έλεγχος τρανζίστορ igbt Η απόδοση της συσκευής έχει επίσης αυξηθεί σημαντικά. Τα σύγχρονα τρανζίστορ IGBT έχουν di/dt=200µs. Αυτό αναφέρεται στον χρόνο που αφιερώνεταιενεργοποιώ απενεργοποιώ. Σε σύγκριση με τα πρώτα δείγματα, η απόδοση έχει αυξηθεί πέντε φορές. Η αύξηση αυτής της παραμέτρου επηρεάζει την πιθανή συχνότητα μεταγωγής, η οποία είναι σημαντική όταν εργάζεστε με συσκευές που εφαρμόζουν την αρχή του ελέγχου PWM.
Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα που έλεγχαν το τρανζίστορ IGBT επίσης βελτιώθηκαν. Οι κύριες απαιτήσεις που τέθηκαν σε αυτά ήταν η εξασφάλιση ασφαλούς και αξιόπιστης εναλλαγής της συσκευής. Πρέπει να λαμβάνουν υπόψη όλες τις αδυναμίες του τρανζίστορ, ιδιαίτερα τον «φόβο» του για υπέρταση και στατικό ηλεκτρισμό.
