लगभग हर आधुनिक व्यक्ति ने कम से कम सुना है कि विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत उपकरणों में ट्रांजिस्टर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स के विशेषज्ञ जानते हैं कि ट्रांजिस्टर द्विध्रुवी और क्षेत्र में विभाजित हैं। दोनों के बीच मुख्य अंतर यह है कि द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर एक वर्तमान द्वारा संचालित होते हैं उनके आधार को आपूर्ति की जाती है, जबकि क्षेत्र को वोल्टेज द्वारा आपूर्ति की जाती है, जिनमें से संभावित को इन के गेट पर लागू किया जाता है तत्वों।
एक अन्य प्रकार का ट्रांजिस्टर भी है जिसे 70 के दशक के अंत में विकसित किया गया था। पिछली सदी और इसे आईजीबीटी कहा जाता है। यह अर्धचालक उपकरण एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की बुनियादी विशेषताओं और एक क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर को जोड़ता है: यह द्विध्रुवी डिवाइस की संरचना के समान है, लेकिन वोल्टेज नियंत्रित है। इस दिलचस्प संपत्ति को इस तथ्य के कारण प्राप्त किया जाता है कि नियंत्रण इलेक्ट्रोड के रूप में गेट को अछूता बनाया गया है।
IGBT संरचना
इसकी आंतरिक संरचना के दृष्टिकोण से, आईजीबीटी को एक समग्र संरचना के रूप में बनाया गया है और यह क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का संयोजन है। संरचना का द्विध्रुवी हिस्सा बिजली के कार्यों को संभालता है, जबकि क्षेत्र तत्व नियंत्रण कार्यों को लागू करता है। द्विध्रुवीय तत्व से दो इलेक्ट्रोड के नाम उधार लिए गए हैं: कलेक्टर और एमिटर, और मैदान पर - नियंत्रण इलेक्ट्रोड को गेट कहा जाता है।
संरचना के दोनों मुख्य खंड एक पूरे बनाते हैं और इंटरकनेक्टेड होते हैं जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। यह इस प्रकार है कि आईजीबीटी ट्रांजिस्टर को दो द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर से कार्यान्वित प्रसिद्ध डार्लिंगटन सर्किट का विकास माना जा सकता है।
लाभ
आईजीबीटी तत्वों में उपयोग किए जाने वाले इसके मुख्य ब्लॉकों के संपर्क की योजना किसी एक को खत्म करने की अनुमति देती है एक शक्तिशाली द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के मुख्य नुकसान: में एक अपेक्षाकृत छोटा लाभ वर्तमान। इस प्रकार, मुख्य तत्वों का निर्माण करते समय, नियंत्रण सर्किट की आवश्यक शक्ति काफी कम हो जाती है।
एक आईजीबीटी ट्रांजिस्टर में एक द्विध्रुवीय संरचना का उपयोग बल के रूप में संतृप्ति प्रभाव को समाप्त करता है, जो इसकी प्रतिक्रिया की गति को काफी बढ़ाता है। उसी समय, अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज बढ़ता है और ऑन-स्टेट पावर लॉस कम हो जाता है। इस प्रकार के सबसे उन्नत तत्व सैकड़ों एम्पीयर की धाराओं को बदल देते हैं, और ऑपरेटिंग वोल्टेज कई हज़ार kHz तक के ऑपरेटिंग आवृत्तियों पर कई हजार वोल्ट तक पहुंच जाता है।
आईजीबीटी ट्रांजिस्टर का डिज़ाइन और कार्यक्षेत्र
इसके डिजाइन के अनुसार, चित्र 2 से, आईजीबीटी ट्रांजिस्टर में एक पारंपरिक डिजाइन है, समर्थन करता है रेडिएटर पर सीधे बढ़ते, और पावर सर्किट के डिजाइन और स्थापना प्रौद्योगिकी में बदलाव की आवश्यकता नहीं होती है इलेक्ट्रॉनिक्स।
यह बिना कहे चला जाता है कि आईजीबीटी को मॉड्यूल में शामिल किया जा सकता है। उनमें से एक का उदाहरण चित्र 3 में दिखाया गया है।
IGBT अनुप्रयोगों के फोकस क्षेत्र हैं:
- प्रत्यक्ष धारा के साथ पल्स प्रकार की बिजली आपूर्ति के स्रोत;
- इलेक्ट्रिक ड्राइव कंट्रोल सिस्टम;
- वेल्डिंग चालू के स्रोत।
विभिन्न उपकरणों की पारंपरिक और निर्बाध बिजली आपूर्ति के साथ, आईजीबीटी ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रिक परिवहन के लिए आकर्षक हैं, क्योंकि ट्रैक्टिव प्रयास के उच्च परिशुद्धता नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं और जब यंत्रवत् नियंत्रित प्रणालियों के झटके को खत्म करते हैं आंदोलन।