Scan0017 6

(ponieważ ma nastąpić w nich zmiana napięcia z 12 na 42 V). Szybkie łączniki, jakimi są tranzystory połowę, znajdą szerokie zastosowanie w elektronicznych układach motoryzacyjnych. Równoległym kierunkiem doskonalenia tranzystorów MOSFET są piace zmierzające do uzyskania zmodyfikowanych wysokonapięciowych przyrządów lego typu (rys. 2.1).

2.5.3. Tranzystory bipolarne z izolowaną bramką IGBT

11 im/v .lor bipolarny z izolowaną bramką IGBT (ang. Insulated Gate Bipolar 11iin\istor) powstał przez połączenie w pojedynczej płytce krzemowej tranzystora bipolarnego BJT z tranzystorem polowym MOSFET. Utworzona w ten sposób struk-liiiii ma pozytywne cechy obu przyrządów i stanowi atrakcyjny łącznik półprzewodników v. przydatny do układów o mocach nawet do kilku megawatów.

hanzystor IGBT jest przyrządem półprzewodnikowym sterowanym napięciowo (podobnie jak MOSFET), a przepływ prądu między kolektorem i emiterem odbywa a udziałem większościowych i mniejszościowych nośników ładunku, jak w tran / .iiii /e BJT. Uzyskuje się zatem stosunkowo małą wartość napięcia przewodzenia i |i-dnocYesnie krótkie czasy przełączania (tab. 2.2), które umożliwiają pracę z częs iniliwoseią wynoszącą kilkadziesiąt kiloherców.

< liaiaklerystyki wyjściowe tranzystora IGBT, obrazujące zależność prądu kolek ima/, od napięcia kolektor-emiter Uce dla różnych wartości napięcia bramka-emilei

i    , j pokazano na rysunku 2.20. Gdy napięcie sterujące jest mniejsze niż wartość piogou a //<,/((),, wówczas tranzystor IGBT znajduje się w stanie blokowania. Przy napiri i.u h U_{,i ■ Uc;e(0) znajduje się on w stanie przewodzenia. Napięcie kolektor rimiri ji i ograniczone wartością napięcia U_{br)ce, której przekroczenie powoduje pi mhjt ie lawinowe tranzystora.

Bardzo rmną ceehą tranzystora IGBT jest jego odporność na destrukcyjne działa urn pi,,. 111 / c ii prądowych. Po identyfikacji przez czujnik przepływu nadmiernego pi nIn • obwodził koleklor-emiter, układy sterowania powodują wyeliminowanie iiapim ni biaml owego co prowadzi do zaniku nadmiernego prądu przewodzenia hau. , am IGBT wykazuje zatem zdolność samozabezpieczania się przed nadmier-

ii. ni piądclli

l inii/ysiory |(HU mają dość duży prostokątny obszar bezpiecznej pracy (S( )A) pi dopus/i /fllityeh stratach mocy, gdyż nie występuje ograniczenie spowodowa m n i" Ink u-m drugiego przebicia (jak w tranzystorach bipolarnych) ani ogianii ze*

ii    i a - tnl ujące ze znacznego napięcia przewodzenia przy dużych prądach obeią/r m i i jak w tranzystorach MOSIT.T). Dlatego w układach przekształtnikówAa h - t im -.i li zastosowano tranzystory IGBT, są wymagane jedynie minimalne obwo o . odciążające,

la . Iiirui napięcia i prądu głównego w staniu h mciistalonyi h trmi/ystora bipolarne y** holowaną hrttmką przedstawiono uu rysunku * ^l,,r 'nlig /ruje iiau/YMora U dli ti-.i-it pujŁ po dopiow ad/ctiin do |rgu luamM impulsu napięt ia §h rającego o doUitnitij polan ii p w glfdfiti cmiii lii Bodi im /aląt/aula 11onyMma iuo/mm w_\ió>||ie łażę

i- f Mm, i.ti bipolarny z izolowną bramką (IGBT): a) symbol graficzny; b) charakte-j§i i"łVr /, l( / V/ ) dla różnych wartości napięcia Uce\ c) charakterystyka przejś-s h / . _; i ,h pi/1'hieg sterującego napięcia bramkiuge(J)\ e) przebieg napięciaucE(t) n % jfti/iiiu zonymi c/.asami przełączania; f) straty mocy w różnych stanach pracy

Nil

dfl popi...... u ,i< ii w,mia /,/1 fazę narastania prądu o czasie/,; całkowity czas

i® ij + /, Wyli)' zenie tranzystora IGBT następuje wówczas, gdy zaniknie Mi lująi \ bramkę Podczas wyłączania tranzystora można wyróżnić la piądu kolt kiom o czasie liwania oni/ fazę zmniejszaniu się prądu gm it\ < .mis wyląc/nnllt/,,tt    /> i // Występuje jeszcze laza pi/spływu

* yo    ę/ftsjc i Prąd len /więks/a wydzielanie stiul moc\ w iiun/\ st'«

■ pi    ' i' ‘ I-    ¹ I lilii I ■ -li . i pi ' lin t | 11. Im- pi • !.!• ■ !!