Puolijohteiden ominaisuuksien tutkimuksen kanssa parannettiin myös niihin perustuvien laitteiden valmistustekniikkaa. Vähitellen ilmestyi enemmän ja enemmän uusia elementtejä, joilla oli hyvät suorituskykyominaisuudet. Ensimmäinen IGBT-transistori ilmestyi vuonna 1985 ja se yhdisti kaksinapaisten ja kenttärakenteiden ainutlaatuiset ominaisuudet. Kuten kävi ilmi, nämä kaksi tuolloin tunnetut puolijohdelaitteet saattoivat hyvin "tulee toimeen" keskenään. Juuri he muodostivat rakenteen, josta tuli innovatiivinen ja joka saavutti vähitellen v altavan suosion elektronisten piirien kehittäjien keskuudessa. Lyhenne IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) itsessään viittaa bipolaarisiin ja kenttätransistoreihin perustuvan hybridipiirin luomiseen. Samaan aikaan kyky työskennellä suurilla virroilla yhden rakenteen tehopiireissä yhdistettiin toisen rakenteen korkeaan tuloresistanssiin.
Nykyaikainen IGBT on erilainen kuin edeltäjänsä. Tosiasia on, että niiden tuotantotekniikkaa on parannettu vähitellen. Ensimmäisen sellaisen elementin ilmestymisestä lähtienrakenne, sen pääparametrit ovat muuttuneet parempaan suuntaan:
-
igbt transistori Kytkentäjännite on noussut 1000V:sta 4500V:iin. Tämä mahdollisti tehomoduulien käytön korkeajännitepiireissä työskennellessä. Erillisistä elementeistä ja moduuleista on tullut luotettavampia tehopiirin induktanssin kanssa ja paremmin suojattuja impulssikohin alta.
- Erillisten elementtien kytkentävirta on kasvanut 600A:iin diskreetissä ja jopa 1800A:iin modulaarisessa rakenteessa. Tämä mahdollisti suuritehoisten virtapiirien kytkemisen ja IGBT-transistorin käytön moottoreiden, lämmittimien, erilaisten teollisuussovellusten jne. kanssa.
- Suora päällä oleva jännitehäviö pudonnut 1 V:iin. Tämä mahdollisti lämpöä poistavien patterien pinta-alan pienentämisen ja samalla pienensi lämpövaurioiden aiheuttamaa vikaa.
- Nykyaikaisten laitteiden kytkentätaajuus saavuttaa 75 Hz, mikä mahdollistaa niiden käytön innovatiivisissa sähkökäytön ohjausjärjestelmissä. Erityisesti niitä käytetään menestyksekkäästi taajuusmuuttajissa. Tällaiset laitteet on varustettu PWM-ohjaimella, joka toimii yhdessä moduulin kanssa, jonka pääelementti on IGBT-transistori. Taajuusmuuttajat ovat vähitellen korvaamassa perinteiset sähkökäyttöiset ohjausjärjestelmät.
-
igbt transistorin ohjaus Laitteen suorituskyky on myös parantunut huomattavasti. Nykyaikaisten IGBT-transistoreiden di/dt=200µs. Tämä viittaa siihen käytettyyn aikaanota käyttöön poista käytöstä. Ensimmäisiin näytteisiin verrattuna suorituskyky on viisinkertaistunut. Tämän parametrin suurentaminen vaikuttaa mahdolliseen kytkentätaajuuteen, mikä on tärkeää, kun työskentelet PWM-ohjauksen periaatetta toteuttavien laitteiden kanssa.
Elektronisia piirejä, jotka ohjasivat IGBT-transistoria, parannettiin myös. Niille asetetut tärkeimmät vaatimukset olivat laitteen turvallinen ja luotettava kytkeminen. Niiden on otettava huomioon kaikki transistorin heikkoudet, erityisesti sen "pelko" ylijännitteestä ja staattisesta sähköstä.
