전력 전자-IGBT
절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)는 3 개의 단자를 가진 반도체 장치로 주로 전자 스위치로 사용됩니다. 빠른 스위칭과 고효율이 특징이며 램프 안정기, 전기 자동차 및 가변 주파수 드라이브 (VFD)와 같은 최신 가전 제품에 필요한 구성 요소입니다.
빠르게 켜고 끄는 기능은 펄스 폭 변조로 복잡한 파형 패턴을 처리하는 증폭기에 적용 할 수 있습니다. IGBT는 MOSFET과 BJT의 특성을 결합하여 각각 고전류 및 저 포화 전압 용량을 달성합니다. FET (전계 효과 트랜지스터)를 사용하여 절연 게이트를 통합하여 제어 입력을 얻습니다.
IGBT 기호
IGBT의 증폭은 출력 신호와 입력 신호의 비율로 계산됩니다. 기존 BJT에서 이득 정도 (β)는 출력 전류 대 입력 전류의 비율과 같습니다.
IGBT는 MOSFET보다 ON 상태 저항 (RON) 값이 매우 낮습니다. 이는 특정 스위칭 동작에 대한 바이폴라 양단 의 전압 강하 (I 2 R)가 매우 낮음을 의미합니다. IGBT의 순방향 차단 동작은 MOSFET의 동작과 유사합니다.
IGBT가 정적 상태에서 제어 스위치로 사용되는 경우 전류 및 전압 등급은 BJT와 동일합니다. 반대로 IGBT의 절연 게이트는 BJT 전하를 더 쉽게 구동 할 수 있도록하여 전력이 덜 필요합니다.
IGBT는 게이트 터미널의 활성화 또는 비활성화 여부에 따라 ON 또는 OFF로 전환됩니다. 게이트와 이미 터에서 일정한 양의 전위차가 IGBT를 ON 상태로 유지합니다. 입력 신호가 제거되면 IGBT가 꺼집니다.
IGBT 작동 원리
IGBT는 BJT와 달리 장치에서 전도를 유지하기 위해 작은 전압 만 필요합니다. IGBT는 단방향 장치입니다. 즉, 순방향으로 만 켜질 수 있습니다. 이는 양방향 MOSFET과 달리 콜렉터에서 이미 터로 전류가 흐른다는 것을 의미합니다.
IGBT의 응용
IGBT는 견인 모터와 같은 중간에서 초고 전력 애플리케이션에 사용됩니다. 대형 IGBT에서는 100 암페어 범위의 고전류와 최대 6kv의 차단 전압을 처리 할 수 있습니다.
IGBT는 솔리드 스테이트 스위칭이 필요한 컨버터, 인버터 및 기타 기기와 같은 전력 전자 장치에도 사용됩니다. 양극성은 고전류 및 전압으로 제공됩니다. 그러나 스위칭 속도는 낮습니다. 반대로 MOSFET은 비싸지 만 스위칭 속도가 빠릅니다.