Parallellt med studiet av halvledares egenskaper skedde det också en förbättring av tekniken för att tillverka enheter baserade på dem. Efter hand dök det upp fler och fler nya element, med goda prestandaegenskaper. Den första IGBT-transistorn dök upp 1985 och kombinerade de unika egenskaperna hos bipolära strukturer och fältstrukturer. Som det visade sig kunde dessa två typer av halvledarenheter som var kända vid den tiden mycket väl "komma överens" tillsammans. Det var de som bildade en struktur som blev innovativ och gradvis fick enorm popularitet bland utvecklarna av elektroniska kretsar. Själva förkortningen IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) syftar på skapandet av en hybridkrets baserad på bipolära och fälteffekttransistorer. Samtidigt kombinerades förmågan att arbeta med höga strömmar i kraftkretsar av en struktur med en hög ingångsresistans hos en annan.
Den moderna IGBT skiljer sig från sin föregångare. Faktum är att tekniken för deras produktion gradvis har förbättrats. Sedan utseendet på det första elementet med en sådanstruktur, dess huvudparametrar har ändrats till det bättre:
-
igbt transistor Kopplingsspänningen har ökat från 1000V till 4500V. Detta gjorde det möjligt att använda kraftmoduler vid arbete i högspänningskretsar. Diskreta element och moduler har blivit mer tillförlitliga när det gäller att arbeta med induktans i strömkretsen och mer skyddade från impulsbrus.
- Kopplingsströmmen för diskreta element har vuxit till 600A i diskret och upp till 1800A i modulär design. Detta gjorde det möjligt att byta högeffektsströmkretsar och använda IGBT-transistorn för att arbeta med motorer, värmare, olika industriella applikationer, etc.
- Direct on-state spänningsfallet sjönk till 1V. Detta gjorde det möjligt att minska ytan för värmeavlägsnande radiatorer och samtidigt minska risken för fel på grund av termiskt haveri.
- Kopplingsfrekvensen i moderna enheter når 75 Hz, vilket gör att de kan användas i innovativa styrsystem för elektrisk drivning. I synnerhet används de framgångsrikt i frekvensomformare. Sådana enheter är utrustade med en PWM-kontroller, som fungerar tillsammans med en modul, vars huvudelement är en IGBT-transistor. Frekvensomformare ersätter gradvis traditionella styrsystem för elektriska drivenheter.
-
igbt transistorkontroll Prestandan för enheten har också ökat avsevärt. Moderna IGBT-transistorer har di/dt=200µs. Detta avser den tid som spenderas påaktivera inaktivera. Jämfört med de första proverna har prestandan ökat fem gånger. Att öka denna parameter påverkar den möjliga växlingsfrekvensen, vilket är viktigt när man arbetar med enheter som implementerar principen för PWM-styrning.
De elektroniska kretsarna som styrde IGBT-transistorn förbättrades också. Huvudkraven som ställdes på dem var att säkerställa säker och pålitlig omkoppling av enheten. De måste ta hänsyn till transistorns alla svagheter, i synnerhet dess "rädsla" för överspänning och statisk elektricitet.
