РАДИОСХЕМЫ




ТОП СХЕМ
: ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА
: СХЕМА СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА
: СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА СВОИМИ РУКАМИ
: ОСТАНОВКА ЭЛЕКТРОСЧЁТЧИКА
: ATX БЛОК ПИТАНИЯ - СХЕМА
: ФМ МОДУЛЯТОР ДЛЯ АВТО
: СХЕМА СВЕТОДИОДНОЙ ЛАМПЫ
: ЛУЧШИЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ
: ФИЛЬТР ДЛЯ САБВУФЕРА
: АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
: САБВУФЕР СВОИМИ РУКАМИ
: АНАЛОГИ ТРАНЗИСТОРОВ
: ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ КОМПЬЮТЕРНОГО ATX
: УСТАНОВКА АВТОСИГНАЛИЗАЦИИ СВОИМИ РУКАМИ
: БЛОК ПИТАНИЯ 12В

   Справочники радиодеталей

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ IGBT


БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ IGBT

     Новейшими управляемыми приборами силовой электроники являются биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT, что переводится как Insulated Gate Bipolar Transistor. Они появились в середине 90-х годов в каталогах компании International Rectifier и в настоящее время эти транзисторы стали выпускать все ведущие производители мощных полупроводниковых приборов. 

     Кроме высоковольтных силовых преобразователей на мощности от нескольких киловатт, IGBT-транзисторы используются в бытовой технике для управления маломощными приводами с широким диапазоном регулирования скорости вращения, например в стиральных машинах и инверторных кондиционерах, в качестве высоковольтных ключей для электронного зажигания автомобилей, в импульсных блоках питания телекоммуникационных систем и в фотовспышках. Применение IGBT с более высокой чaстотой переключения в совокупности с микропроцессорной системой упрaвления в преобрaзовaтелях чaстоты снижaет уровень высших гaрмоник, хaрaктерных для тиристорных преобрaзовaтелей, отсюда вытекают меньшие добaвочные потери в обмоткaх и мaгнитопроводе электродвигaтеля, уменьшение нaгревa, снижение пульсaций моментa. Снижaются потери в трaнсформaторaх, конденсaторных бaтaреях, увеличивaется их срок службы и изоляции проводов, уменьшaются количество ложных срaбaтывaний устройств зaщиты и погрешности индукционных измерительных приборов. Преобрaзовaтели нa трaнзисторaх IGBT по срaвнению с тиристорными преобрaзовaтелями при одинaковой выходной мощности отличaются меньшими гaбaритaми, мaссой, более высокой нaдежностью, лучшего теплоотводa с поверхности модуля и меньшего количествa конструктивных элементов. Биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT, позволяют реaлизовaть более полную зaщиту от бросков токa и от перенaпряжения, что снижaет вероятность откaзов и повреждений электроприводa.

         IGBT цоколёвка

     IGBT, представляет собой биполярный p-n-p транзистор, управляемый от MOSFET-транзистора с индуцированным каналом. Вот эквивалентные схемы IGBT транзисторов:       

         IGBT структура

     Такие сборки позволяют объединить положительные качества как биполярных транзисторов - малое падение напряжения в открытом состоянии, так и MOSFET полевых транзисторов - малая мощность управления, высокие скорости коммутации. Максимальное напряжение IGBT-транзисторов довольно велико, и уже сегодня выпускаются приборы с рабочим напряжением до 5000В. Остаточное напряжение на транзисторе во включенном состоянии не превышает пару вольт. По быстродействию силовые IGBT-приборы находятся между MOSFET-транзисторами и биполярными. 

     Зависимость напряжения насыщения коллектор-эмиттер от напряжения затвор-эмиттер биполярного транзистора с изолированным затвором.

         IGBT обозначение

     Затвор IGBT-транзистора электрически изолирован от канала тонким слоем диэлектрика и может быть поврежден при неправильной эксплуатации или включении. Для нормального включения и перевода IGBT-транзистора в состояние насыщения необходим заряд входной емкости прибора до +15В ± 10%. Перевод IGBT транзистора в закрытое состояние может осуществляться подачей нулевого напряжения или отрицательного, не более –20В. Максимально допустимое напряжение затвор-эмиттер не должно превышать +20В. Превышение этого напряжения может пробить изоляцию затвора. Также не следует IGBT-транзистор эксплуатировать при "подвешенном" затворе, так как возможно ложное включение. 

     Время переключения ключей на IGBT-транзисторах лежит в пределах 100 - 1000нс., что требует обеспечивать перезаряд входной емкости в течение короткого времени с помощью токовых пиков до 5А и более. Необходимо также уменьшать отрицательную обратную связь, которая может возникнуть из-за индуктивности слишком длинного соединительного проводника к эмиттеру прибора. Длина соединительных проводников между управляющей схемой и мощным полевым транзистором должна быть минимальной для исключения помех в цепи управления. Для соединения целесообразно использовать витую пару минимальной длины или прямой монтаж платы управляющей схемы на выводы управления транзистора. Если не удается избежать длинных проводников в цепи затвора, то в качестве меры предосторожности необходимо включить последовательно с затвором резистор с небольшим сопротивлением в диапазоне 100 - 100 Ом. 

     IGBT-транзисторы не очень чувствительны к электростатическе, в отличии от КМОП-приборов, так как входная ёмкость IGBT-транзисторов значительно больше и может вместить в себя большую энергию, прежде чем разряд вызовет пробой затвора, но всё-таки при транспортировке и хранении этих приборов, затвор и эмиттерный вывод должны быть закорочены перемычками. 

      Условные графические обозначения IGBT-транзисторов, используемые различными производителями. 

         

     Подробный даташит с описанием таких приборов можно скачать здесь. Параметры различных семейств биполярных транзисторов с изолированным затвором IGBT:

ТИП; Корпус; Uкэ макс,В; Uкэ вкл,В; Iк(25оC); Iк(100оC); Р,Вт
IRG4BC10K TO-220AB 600 2,62 9 5 38
IRG4BC10S TO-220AB 600 1,7 14 8 38
IRG4BC20F TO-220AB 600 2 16 9 60
IRG4BC20FD-S D2-Pak 600 1,66 16 9 60
IRG4BC20K (-S) TO-220AB 600 2,8 16 9 60
IRG4BC20S TO-220AB 600 1,6 19 10 60
IRG4BC20U TO-220AB 600 2,1 13 6,5 60
IRG4BC20W (-S) TO-220AB 600 2,6 13 6,5 60
IRG4BC30F TO-220AB 600 1,8 31 17 100
IRG4BC30K (-S) TO-220AB 600 2,7 28 16 100
IRG4BC30S (-S) TO-220AB 600 1,6 34 18 100
IRG4BC30U TO-220AB 600 2,1 23 12 100
IRG4BC30U-S D2-Pak 600 1,95 23 12 100
IRG4BC30W (-S) TO-220AB 600 2,7 23 12 100
IRG4BC40F TO-220AB 600 1,7 49 27 160
IRG4BC40K TO-220AB 600 2,6 42 25 160
IRG4BC40S TO-220AB 600 1,5 60 31 160
IRG4BC40U TO-220AB 600 2,1 40 20 160
IRG4BC40W TO-220AB 600 2,5 40 20 160
IRG4IBC20W TO-220 600 2,6 11,8 6,2 34
IRG4IBC30S TO-220 600 1,6 23,5 13 45
IRG4IBC30W TO-220 600 2,7 17 8,4 45
IRG4PC30F TO-247AC 600 1,8 31 17 100
IRG4PC30K TO-247AC 600 2,7 28 16 100
IRG4PC30S TO-247AC 600 1,6 34 18 100
IRG4PC30U TO-247AC 600 2,1 23 12 100
IRG4PC30W TO-247AC 600 2,7 23 12 100
IRG4PC40F TO-247AC 600 1,7 49 27 160
IRG4PC40K TO-247AC 600 2,6 42 25 160
IRG4PC40S TO-247AC 600 1,5 60 31 160
IRG4PC40U TO-247AC 600 2,1 40 20 160
IRG4PC40W TO-247AC 600 2,5 40 20 160
IRG4PC50F TO-247AC 600 1,6 70 39 200
IRG4PC50K TO-247AC 600 2,2 52 30 200
IRG4PC50S TO-247AC 600 1,36 70 41 200
IRG4PC50S-P SM TO-247 600 1,36 70 41 200
IRG4PC50U TO-247AC 600 2 55 27 200
IRG4PC50W TO-247AC 600 2,3 55 27 200
IRG4PC60F TO-247AC 600 1,8 90 60 520
IRG4PC60U TO-247AC 600 2 75 40 520
IRG4PSC71K TO-274AA 600 2,3 85 60 350
IRG4PSC71U TO-274AA 600 2 85 60 350
IRG4RC10K D-Pak 600 2,62 9 5 38
IRG4RC10S D-Pak 600 1,7 14 8 38
IRG4RC10U D-Pak 600 2,6 5 38
IRG4RC20F D-Pak 600 2,1 22 12 66
IRGB30B60K TO-220AB 600 2,35 78 50 370
IRGB4B60K TO-220AB 600 2,5 12 6,8 63
IRGB6B60K TO-220AB 600 1,8 13 7 90
IRGB8B60K TO-220AB 600 2,2 17 9 140
IRGS30B60K D2-Pak 600 2,35 78 50 370
IRGS4B60K D2-Pak 600 2,5 12 6,8 63
IRGS6B60K D2-Pak 600 1,8 13 7 90
IRGS8B60K D2-Pak 600 2,2 17 9 140
IRGSL30B60K TO-262 600 2,35 78 50 370
IRGSL4B60K TO-262 600 2,5 12 6,8 63
IRGSL6B60K TO-262 600 1,8 13 7 90
IRGSL8B60K TO-262 600 2,2 17 9 140

Обсуждение на ФОРУМЕ



 


Поделитесь полезной информацией с друзьями:


Имя *:
Email:
Код *:
ДАТАШИТ
Например: TDA2030

Тестер стабилитронов

Диагностический адаптер авто

Ремонт зарядного 6-12 В

Солнечная министанция

Самодельный ламповый

Фонарики Police

Генератор ВЧ и НЧ




Социальные сети

© 2009-2016, "Электронные схемы самодельных устройств". Электросхемы для самостоятельной сборки радиоэлектронных приборов и конструкций. Полезная информация для начинающих радиолюбителей и профессионалов. Все права защищены.