4. Hệ số công suất:
1.5 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)
Nguyên lý cấu tạo, ký hiệu và mạch điện tương đương của IGBT như trên hình H1.23.
IGBT là transistor công suất hiện đại, có kích thước gọn nhẹ, có khả năng chịu được điện áp và dòng điện lớn, có độ sụt áp khi dẫn điện vừa phải.
Việc kích dẫn IGBT được thực hiện bằng xung điện áp đưa vào cổng G. Đặc tính V-A của IGBT có dạng tương tư như đặc tính V-A của MOSFET.
IGBT có khả năng đóng ngắt nhanh nên được sử dụng trong các bộ biến đổi điều chếđộ rông xung tần số cao. Phạm vi công suất của IGBT có thểđến 10MW.
IGBT có khả năng làm việc với dòng điện lớn và chịu được điện áp ngược cao. Thời gian đáp ứng đóng ngắt của IGBT rất nhanh (khoảng vài s).
IGBT có khả năng hoạt động tốt không cần đến mạch bảo vệ. Trong trường hợp đặc biệt, có thể sử dụng mạch bảo vệ của MOSFET áp dụng cho IGBT.
Module IGBT thông minh (Intelligent Power Module): được chế tạo bởi công nghệ tích hợp cao. Trên module chức phần tử IGBT, mạch kích lái, mạch bảo vệ, cảm biến dòng điện. Các module này đạt độ tin cậy rất cao.
Mạch kích IGBT được thiết kế tương tự như mạch kích cho MOSFET. Do giá thành IGBT cao, và đặc biệt cho công suất lớn, mạch kích lái IGBT được chế tạo dưới dạng IC công nghiệp. Các IC này có khả năng tự bảo vệ chống quá tải, nắn mạch, được chế tạo tích hợp dạng module riêng (1, 2, 4, 6 driver) hoặc tích hợp trên cả module bán dẫn (bao gồm mạch lái, IGBT và mạch bảo vệ).
Hình dạng một số IGBT thực tế (hình H1.24a) và các board mạch điều khiển và bảo vệ IGBT (hình H1.24b). + + - + SiO Collector Emitter Gate G E C C G E a) b) c)
Hình H1.23: Cấu tạo(a), ký hiệu(b) và mạch tương đương(c) của IGBT N – MOSFET
Hình H1.24a: Hình dạng một số IGBT thực tế.
Hình H1.24b: Các board mạch điều khiển và bảo vệ IGBT
1.6 SCR (Silicon Controlled Rectifier) 1.6.1 Mô tả và chức năng