کاربرد IGBT در یو پی اس

ترانزیستور دو قطبی با درگاه عایق‌شده یا IGBT کوتاه شده عبارت انگلیسی Insulated gate bipolar transistor جز نیمه هادی قدرت بوده و در درجه اول به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می شود که در دستگاه های جدید برای بازده بالا و سوئیچینگ سریع استفاده میشود. این سوئیچ برق در بسیاری از لوازم مدرن از جمله خودروهای برقی، قطار، یخچال ها، تردمیل، دستگاه های تهویه مطبوع و حتی سیستم های استریو و تقویت کننده هااستفاده میشود. همچنین در ساخت انواع اینورترها،ترانسهای جوش و UPS کاربرد دارد.

در فرکانسهای بالای کلیدزنی از یک ترانزیستور جهت کنترل سطح ولتاژ DC استفاده میشود. با بالا رفتن فرکانس ترانزیستور دیگر خطی عمل نمی‌کند و نویز مخابراتی شدیدی را با توان بالا تولید میکند.به همین سبب در فرکانس کلیدزنی بالا از المان کم مصرف power MOSFET استفاده میشود. اما با بالا رفتن قدرت،تلفات آن نیز زیاد میشود.المان جدیدی به بازار آمده است که تمامی مزایای 2قطعه فوق را دارد و دیگر معایب BJT و POWER MOSFET را ندارد.این قطعه جدید IGBT نام دارد.در طی سالهای اخیر بدلیل ارزانی و مزایای این قطعه از آن استفاده زیادی شده است.

آی جی بی تی IGBT (ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده) یک نیمه هادی جدید و کاملاً صنعتی است که از ترکیب 2 نوع ترانزیستور BJT و MOSFET ساخته شده است.بطوریکه از دید ورودی شما یک MOSFET را میبینید و از نظر خروجی یک BJT. BJTها و MOSFETها دارای خصوصیاتی هستند که از نقطه نظرهایی یکدیگر را تکمیل میکنند.

بی جی تی BJT ها در حالت روشن(وصل) دارای تلفات هدایتی کمتری هستند درحالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی تر است. MOSFETها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل کنند بنابراین تلفات هدایت آنها بیشتر است. IGBT یک ترانزیستوری است که مزایای BJT و MOSFET را باهم دارد مثل:

امپدانس ورودی بالا مثل MOSFET
افت ولتاژ و تلفات کم مانند BJT
نظیر BJT دارای ولتاژ حالت روشن(وصل) کوچکی است.

اسامی پایه ها هم از روی همان اسامی قبلی انتخاب شده G از MOSFET و C,E از ترانزیستورهای BJT.در نتیجه با این ترکیب ساده شما المانی را استفاده میکنید دارای امپدانس بالای گیت و قابلیت تحمل ولتاژ بالا است.سرعت سوییچ کردن این نوع دارای محدودیت بوده بطور نمونه 1KHz تا 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار میگیرد.و بخاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می باشد.و بیشتر در کوره های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده میشود. و در کل مورد استفاده این نوع ترانزیستورها بیشتر برای راه اندازی المانهای توان بالا می باشد.مهمترین و تقریباً تنها کارایی IGBT سوییچینگ جریانهای بالا میباشد

آی جی بی تی IGBT

IGBT(آی جی بی تی) در واقع از خانواده ترانزیستور BJT می باشد که در توانهای بالا مورد استفاده قرار گرفته می شود و پایه های آن مانند ترانزیستور BJT می باشد ولی در آنها بجای بیس از گیت استفاده می شود به دلیل بالا بودن امپدانس ورودی عمدتاً در مدارات سوئیچینگ و کلید زنی استفاده می شود .

در یو پی اس ها معمولاً در قسمت اینورتر و PFC از IGBT (آی جی بی تی) استفاده می شود .

در دستگاههای یو پی اس توان بالا از IGBT های دوبل بکارگیری می شود.

IGBT  ها در هنگام کار کردن عموماً دمایی خیلی زیاد را تولید می کنند که اگر این دما مهار نشود باعث خرابی IGBT  و صدمه دیدن دستگاه می شود و برای جلوگیری از خرابی و مهار دمای IGBT  آن را به هدسینگ وصل و متصل می کنند و فن هایی مخصوص عهده دار خنک کردن این قطعه هستند که همیشه در حال کار کردن می باشند.

تکنولوژی IGBT :

این ابزار سبب سوییچ کردن و تعویض انرژی الکتریکی برق در بی شماری از لوازم نوین همانند خودروهای برقی، قطار ، متروها ،یخچال ، لامپ و سامانه های مطبوع می شود.

IGBT  (آی جی بی تی) به جهت معیار گذاری و بسته شدن یا انسداد ولتاژ هم بکارگیری می شوند .

IGBT  (آی جی بی تی) بزرگ حاوی قطعه های معادل بی شماری هستند و توانایی آن را را دارند که با جریان بالا هم کار کنند.

IGBT ها برای لوازم الکترنیکی و خودروهای هیبریدی (ماشین های برقی) هم تاثیر دارند و توانایی آن را دارند که تا ولتاژ ۳۳۰۰ ولت را تاب بیاورند.

کاربرد IGBT

نوع های متعدد IGBT :(آی جی بی تی)

IGBT برند SEMIKRON نوع  SKM75GB12T4

IGBT برند  SEMIKRON نوع  SKM100GB12T4

IGBT برند  SEMIKRON نوع  SKM150GB12T4

IGBT برند SEMIKRON نوع  SKM200GB12T4

IGBT برند SEMIKRON نوع  SKM300GB12T4

IGBT برند SEMIKRON نوع SKM400GB12T4