इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर डिज़ाइन अवधारणा

इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) की डिज़ाइन अवधारणा उच्च {{0} वोल्टेज, उच्च - वर्तमान अनुप्रयोगों में एकल डिवाइस की सीमाओं को दूर करने के लिए पावर एमओएसएफईटी और बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (बीजेटी/जीटीआर) के फायदों को एकीकृत करने पर केंद्रित है।

 

कोर डिज़ाइन अवधारणा

समग्र संरचना, पूरक ताकतें और कमजोरियां
IGBT, MOSFETs के उच्च इनपुट प्रतिबाधा, वोल्टेज संचालित ऑपरेशन और तेज़ स्विचिंग विशेषताओं को कम चालन वोल्टेज ड्रॉप और BJTs की उच्च वर्तमान घनत्व विशेषताओं के साथ जोड़ता है, जिससे "वोल्टेज नियंत्रण + द्विध्रुवी चालन" का एक हाइब्रिड उपकरण बनता है।

 

चालन हानि को कम करने के लिए चालकता मॉड्यूलेशन लागू करना
N⁻ बहाव क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहक (छेद) को इंजेक्ट करने से, चालकता मॉड्यूलेशन प्रभाव राज्य प्रतिरोध पर काफी कम हो जाता है, जिससे IGBT को उच्च वोल्टेज पर भी कम संतृप्ति वोल्टेज (Vce(sat)) बनाए रखने की अनुमति मिलती है, जो समान वोल्टेज रेटिंग वाले MOSFETs से कहीं बेहतर है।

 

लंबवत चार -परत संरचना (पी⁺/एन⁻/पी/एन⁺) वोल्टेज झेलने और वर्तमान क्षमता को अनुकूलित करती है
एक ऊर्ध्वाधर चालन संरचना का उपयोग करते हुए, मोटा और हल्का डोप किया गया N⁻ बहाव क्षेत्र उच्च वोल्टेज अवरोधक को सहन करता है, जबकि P⁺ कलेक्टर कुशलतापूर्वक छेद इंजेक्ट करता है, उच्च वोल्टेज झेलने और बड़ी धारा ले जाने की क्षमता को संतुलित करता है।

 

एमओएस गेट इंसुलेशन नियंत्रण ड्राइविंग सर्किट को सरल बनाता है
गेट एक SiO₂ इन्सुलेशन परत के माध्यम से चैनल निर्माण को नियंत्रित करता है और अकेले गेट वोल्टेज द्वारा संचालित किया जा सकता है, जिसके लिए न्यूनतम ड्राइविंग शक्ति की आवश्यकता होती है और BJT जैसे निरंतर बेस करंट की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

 

उच्च स्विचिंग आवृत्ति और उच्च शक्ति घनत्व का समर्थन करता है
थाइरिस्टर या जीटीओ की तुलना में, आईजीबीटी में तेज स्विचिंग गति (सौ किलोहर्ट्ज़ रेंज तक) होती है, और तकनीकी प्रगति (जैसे कि सातवीं पीढ़ी के माइक्रो {{1} ट्रेंच और फील्ड - स्टॉप संरचनाएं) के साथ, बिजली घनत्व में वृद्धि जारी रहती है, जो उन्हें नई ऊर्जा वाहनों, फोटोवोल्टिक इनवर्टर और औद्योगिक चर आवृत्ति ड्राइव जैसे उच्च आवृत्ति, उच्च दक्षता परिदृश्यों के लिए उपयुक्त बनाती है।