Insulated-gate bipolar transistor
Eeninsulated-gate bipolar transistor(IGBT) is eentransistordie veelvermogenkan schakelen. De benodigde gate stuurspanning ligt wat hoger dan bij eenMOSFET,in de orde van 15volt.De stuurstromen kunnen aanzienlijk zijn, in de orde van enkeleampères,tijdens het opladen van de gate-capaciteit (enkele tientallennFvoor IGBT's die honderden ampères kunnen geleiden) bij het inschakelen van de IGBT. Bij het afschakelen treden evengrote stromen op.
Dit type transistor combineert degatekarakteristiekvan eenMOSFET-transistor met de mogelijkheid van grote stromen en lage verzadigingsspanningvan eenbipolaire transistordoor een n-kanaal-MOSFET en een bipolaire pnp-transistor op één chip te integreren. Vrijwel altijd wordt een snelle antiparallel diode in dezelfde behuizing geplaatst. Dit is nodig voorPWM-geregelde (driefasen)omzetters. Een belangrijk toepassingsgebied is de regeling van driefasenmotoren tot in vermogens van 0,5MW.IGBT's kunnen toegepast worden in een motorsturing voor treinen, waarbij een sturing pertractiemotorwordt gebruikt. Een IGBT heeft een doorlaatspanning van 0,7voltbij kleine stromen (10% van het maximum) tot ca. 1,7 volt bij de maximale continustroom (bij opgewarmde behuizing) die voor de IGBT is gespecificeerd.[1]
Voor omvormers van vermogens van 1 MW en meer wordenGTO'softhyristorentoegepast. De schakelverliezen van dit type halfgeleider zijn zo groot, dat lage frequenties voor het schakelen worden toegepast (enkelekilohertz).
Er bestaan twee grote families van IGBT's:
- relatief snelle IGBT's met een blokkeerspanning van 600 volt, die zeer lage schakelverliezen hebben zodat ze met een frequentie van 20 kHz geschakeld kunnen worden (onhoorbaar)
- 1200 volt-blokkeerspanning met wat grotere schakelverliezen, die meestal met een wat lagere frequentie geschakeld worden
Zie ook
[bewerken|brontekst bewerken]