IGBT là BJT có cực điều khiển cách ly.Đây là linh kiện kết hợp khả năng đóng
ngắt nhanh của Mosfet và khả năng chịu tải lớn của BJT. IGBT có khả năng chịu được áp và dòng lớn cũng như tạo nên độ sụt áp vừa phải khi dẫn điện. IGBT có
phần tử MOS với cổng cách điện được tích hợp trong các cấu trúc của nó.Việc điều
khiển đóng và ngắt IGBT được thực hiện nhờ phần tửMOSFET đấu nối giữa hai
cực của transistor NPN.
CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU VỀ IGBT, OPTO, SG3525 VÀ BIẾN ÁP XUNG
Hình 4.2 : ký hiệu IGBT
Khi tác dụng lên G một điện thế dương so với chân emitter để kích đóng IGBT, các
hạt mang điện các hạt mang điện loại n được kéo về kênh p gần cổng làm giàu điện
tích mạch cổng p của transistor npn và làm cho transistor này dẫn điện. Việc ngắt
IGBT có thể thực hiện bằng cách khóa điện kích để ngắt kênh dẫn p.
Hình 4.3 Đặc tuyến V-A của IGBT
Ưu điểm: IGBT có khả năng đóng ngắt nhanh nên thường đuợc sử dụng
trong các bộ biến đổi điều chế độ rộng xung tần số cao. IGBT có đô sụt áp khi dẫn điện lớn hơn so với các linh kiện thuộc dạng thyristor như GTO. Tuy nhiên IGBT
chiếm vị trí quan trọng trong công nghiệp với hoạt động trong phạm vi công suất đến 10MW hoặc cao hơn nữa.Thới gian đóng ngắt của IGBT rất nhanh khoảng vài us và khả năng chịu tải đến 4,5KV- 2.000A.
Vì IGBT đóng ngắt rất nhanh gây quá áp trên collecter,emitter lập tức đánh
thủng phần tử.Có thể ngăn chặn hậu quả của việc tắt dòng đột ngột bằng cách sử
dụng mạch RC (snubber ) mắc song song với các phần tử.
IGBT có một tụ kí sinh giữa cực G và cực E, khi thiết kế mạch cần lưu ý đến
vấn đề này vì khi kích một điện áp vào cực G sau đó ngưng kích thì IGBT không tắt mà vẫn dẫn một thời gian cho đến khi hết điện áp trên tụ kí sinh. Khi bị dẫn như
khắp phục người ta mắc thêm điện trở từ G xuống E, điện trở này có giá trị trong khoảng 1k đến 100k sao cho đảm bảo IGBT đóng ngắt nhanh mà không bị sụt áp
trên mạch kích.
Để tăng tốc độ ngắt của IGBT người ta thường dung phương pháp khóa bằng cách kích điện áp âm và G-E trong chu kỳ ngắt, làm như vậy đảm bảo IGBT xả hoàn toàn tụ ký sinh và không bị nhiễu áp gây dẫn không như mong muốn.
Trong mạch sử dụng IGBT FGA25N120ANTD hoạt động được ở Ic = 50A (với nhiệt độ 25 độ C) . Có Vce bão hòa là 2V. Áp kích Vge là ± 20V.
CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU VỀ IGBT, OPTO, SG3525 VÀ BIẾN ÁP XUNG