Bipolárny tranzistor s izolovaným hradlom

Bipolárny tranzistor s izolovaným hradlom (angl. Insulated Gate Bipolar Transistor, skrátene IGBT) je druh tranzistorov pre veľmi vysoké spínané výkony (rádovo niekoľko desiatok kW) a frekvenciu spínania do 20kHz. Už s názvu vyplýva, že IGBT využíva výhodu jednoduchého riadenia MOSFET a nízky odpor bipolárnych tranzistorov.

Výkonový IGBT (3300 V/1200 A)
Náhradná schéma IGBT
Rez typickým IGBT so zakresleným prepojením MOSFET a bipolárneho tranzistoru. Reálne IGBT obsahujú viacero takýchto buniek zapojených paralelne pre zvýšenie maximálneho prúdu.

Sú potrebné pri zariadeniach ako napr. meniče (DC/AC, AC/AC).

Pred zhruba 10-20 rokmi bolo pomerne ťažké vytvárať krátke vysokovýkonové impulzy rádu desiatok kW, pretože bipolárne tranzistory a hlavne tyristory boli síce výkonné, ale pomalé. Výkonové MOSFET so schopnosťou blokovať vysoké napätia mali zas veľmi veľký odpor v zopnutom stave a tým vznikali veľké výkonové straty, čo významne znižovalo účinnosť výkonových meničov.

Preto sa vytvorili IGBT. Tie ale boli veľmi drahé a tiež nespoľahlivé. Postupne sa však vyvíjali a ich cena v poslednom čase klesla natoľko, že sú už cenovo dostupné dokonca aj pre hobby.

Výhody:

  • nízke straty v zopnutom stave
  • nízky budiaci výkon
  • vysoké spínacie frekvencie
  • veľký rozsah pracovných napätí a prúdu

Pozri ajUpraviť

Iné projektyUpraviť

  •   Commons ponúka multimediálne súbory na tému IGBT