Inductionc Ooker Delicacy

Kakšna je uporaba IGBT v indukcijskem štedilniku?


  1. Značilnosti IGBT cevi

The Iusulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) je visokonapetostna, visoka hitrost, high-power device that combines the large current density of a BJT and the advantages of a MOSFET voltage-excited field-controlled device.

Obstajajo IGBT cevi iz različnih materialov in postopkov; lahko jih štejemo za sestavljeno strukturo z MOSFET vhodom, ki mu sledi bipolarni tranzistor za ojačanje.

IGBT cevi imajo tri elektrode, imenovana vrata G

(imenujemo tudi nadzor ali vrata), zbiralec C. (imenujemo tudi odtok), in oddajnik E (imenujemo tudi vir).

IGBT cev premaga usodno napako močnostnega MOSFET -a: visoka odpornost proti obrabi, močno nastajanje toplote, in zmanjšana izhodna učinkovitost pri delovanju pri visoki napetosti in velikem toku.

 

IGBT cev je tranzistor s poljskim učinkom z dodatno plastjo P med odtočnim in odtočnim območjem.

Po IEC/TC (CO) 1339, imena njegovih delov sledijo ustrezni nomenklaturi tranzistorjev s poljskim učinkom.

IGBT cev ima tako visoke hitrosti preklopa kot tudi napetostne pogonske lastnosti močnostnega MOSFET-a in nizko nasičenost, napetostne značilnosti bipolarnih tranzistorjev,

in sposobnost hitrega doseganja višjih tokov.

IGBT je ena najbolj vznemirljivih in najhitreje rastočih naprav v energetski elektroniki v zadnjih letih.

 

IGBT cev je sestavljena naprava, ki združuje napajalne MOSFET in GTR v enem čipu. Power MOSFET je enopolarna napetostna pogonska naprava, which has fast working speed, visoka vhodna impedanca, dobra toplotna stabilnost in pogon.

Vezje je preprosto in ima druge značilnosti, vendar je njegova odpornost na odpornost velika, and the current capacity is also relatively large and low. GTR je bipolarna pogonska naprava z visoko blokirno napetostjo in visoko obremenitvijo.

Trenutna trdna zmogljivost, vendar počasnejša delovna hitrost, velik pogonski tok, and more control circuit complex. Pomanjkljivosti teh dveh vrst naprav omejujejo njihov razvoj. Currently appearing Many new composite devices, kot je MOS bipolarni kompozitni tranzistor, MOS Bipolar composite thyristors, te nove močne elektronske sestavljene naprave, are a collection of The advantages of unipolar and bipolar devices.

 

Power MOSFETs require a high breakdown voltage because achieving a high breakdown voltage requires a source-drain channel with high resistivity, kar ima za posledico visok RDS(naprej) vrednost MOSFET.

Rezultat je močan MOSFET z visokim RDS(naprej) vrednost. Čeprav najnovejša

MOSFET naprave za proizvodnjo moči so znatno izboljšale RDS(naprej) značilnosti, the

Čeprav je zadnja generacija močnih MOSFET naprav znatno izboljšala RDS(naprej) značilnosti, izguba prevodnosti na visokih ravneh je še vedno veliko večja kot pri IGBT ceveh.

Struktura cevi IGBT podpira višje gostote toka in poenostavlja voznika v primerjavi z isto standardno bipolarno napravo.

Struktura cevi IGBT podpira večjo gostoto toka in poenostavlja voznikovo vezje.

IGBT cevi se hitro razvijajo, in ta sestavljena naprava spada v razred tranzistorjev, ki se lahko uporablja kot stikalo in ojačevalnik.

Lahko se uporablja tako kot stikalo kot ojačevalnik in ima dobre lastnosti, zaradi katerih je tako

Primeren je za srednjefrekvenčno napajanje.

IGBT cev je popolna naprava. It has outstanding conduction characteristics and many characteristics of the power MOSFET, na primer enostaven za vožnjo, enostaven za vožnjo, široko varno delovno območje, visok vršni tok, robusten, itd. Na splošno gledano, preklopna hitrost IGBT cevi je nižja od hitrosti napajalnih MOSFET -ov, ampak IR.

Preklopne lastnosti nove serije IGBT cevi so zelo blizu značilnostim močnih MOSFET -ov, delovna napetost pa ne vpliva na značilnosti vklopa.

Delovna napetost ne vpliva na lastnosti vklopa. Ker IGBT cevi nimajo notranjega.

IGBT cevi nimajo povratne diode, aplikacija pa je lahko prilagodljiva za uporabo zunanjih diod za obnovitev.

Ta lastnost je prednost ali slabost, ki jo je treba upoštevati. Ali je ta lastnost prednost ali slabost, je treba določiti z delovno frekvenco, cena diode in trenutna zmogljivost.

Cena in trenutna zmogljivost diode sta merila, ki ju je treba meriti.

 


  1. Struktura IGBT cevi

IGBT cevi so po strukturi podobne MOSFET -om, vendar se razlikujejo, ker je IGBT osnovna plošča N+ (odtok) N-kanalnega napajalnega MOSFET-a.

P+ osnovna plošča (zbiralnik cevi IGBT) dodamo na osnovno ploščo N+ (odtok) N-kanalnega MOSFET-a, ki tvori PN-spoj J1, in Vrata in vir sta si popolnoma podobna MOSFET -om.

Struktura IGBT je prikazana na sliki 1. To je zato, ker je IGBT cev na N+ substratu N-kanalnega MOSFET-a.

N-kanalni MOSFET z osnovno ploščo P+, tvorijo štiri plasti

strukturo, tranzistorji tipa PNP-NPN tvorijo cev IGBT. Vendar pa, tranzistorji NPN so kratki med oddajnikom in aluminijasto elektrodo.

Tranzistor NPN je zasnovan tako, da je neaktiven. Zato, bistveno delovanje cevi IGBT je podobno delovanju tranzistorjev NPN.

Bistveno delovanje cevi IGBT ni povezano s tranzistorjem NPN, in ga lahko štejemo za N-kanal.

MOSFET kot vhodni terminal in PNP tranzistor kot izhodni priključek Darlingtonove cevi.

 

11

 


  1. Načelo delovanja IGBT cevi

N-kanalna IGBT cev ustvarja (pozitivno) napetosti na sloju P neposredno pod vrati z dodajanjem praga napetosti UTH med vrati in oddajnikom.

(pozitivno) napetost nad napetostjo UTH, tvori P-plast neposredno pod vrati

Inverzna plast (kanal) začne vbrizgati elektrone iz N-plasti pod oddajnikom. The

electrons are the minority carriers of the PNP-type transistor and start to flow into the holes from the collector substrate P+ starts to flow into the hole for conductivity modulation (bipolarno delovanje), so it is possible to decrease.

Cev IGBT deluje z enakovrednim vezjem, kot je prikazano na sliki 2 (a).

Enakovredno vezje za delovanje cevi IGBT je prikazano na sliki 2(a). Grafični simboli so prikazani na sliki 2(b). Parazitski tranzistor tipa NPN je oblikovan na strani oddajnika, in če deluje parazitski tranzistor tipa NPN, spet postane tiristor štirikratne strukture. Tok še naprej teče, dokler izhodna stran ne preneha dovajati toka, at which point the output signal is no longer available for control through the output signal. To stanje se običajno imenuje stanje zapaha.

 

22

 

Za zatiranje delovanja parazitskih tranzistorjev tipa NPN, IGBT cevi uporabljajo metodo minimiziranja faktorja ojačanja toka α tranzistorjev tipa PNP kot merilo za rešitev blokade. Kot ukrep za odpravo blokade. Natančneje, trenutni faktor ojačitve α tranzistorjev PNP je zasnovan tako, da je 0.5 ali manj. Trenutni IL blokirne cevi IGBT cevi je trikratni nazivni tok (DC). Blokirni tok cevi IGBT je več kot trikrat večji od nazivnega toka (DC).

 


  1. Glavni parametri IGBT cevi

Največje dovoljene vrednosti toka, Napetost, moč, itd., ki jih IGBT cev prenese, so na splošno opredeljene kot največje nazivne vrednosti. Pri načrtovanju vezja, pravilno razumevanje in prepoznavanje največjih ocen je še posebej pomembno za zanesljivo delovanje in končno življenjsko dobo cevi IGBT.

 

  • Tok kratkega stika cevi IGBT je lahko več kot desetkrat večji od nazivnega toka, vrednost toka kratkega stika pa določa napetost vrat in transprevodnost cevi IGBT. Pravilno krmiljenje toka kratkega stika IGBT cevi je nujno jamstvo za zanesljivo delovanje IGBT cevi.

 

(2) Lastnosti izklopa induktivne obremenitve.

Ko je cev IGBT zaprta, napetost se bo dvignila z več voltov, da bo v trenutku napajala napetost (v tem obdobju, trenutni tok ostaja nespremenjen), kar ima za posledico precejšnjo napetostno napetost du/DT, kar bo resno ogrozilo zanesljivost IGBT cevi pri dolgotrajnem delovanju. V zasnovi vezja, du/dt pri izklopu lahko omejimo in zmanjšamo z dodajanjem uporov v pogonsko vezje vrat.

 

(3) Največja napetost oddajnika vrat (TEDEN).

Napetost vrat je določena z debelino in značilnostmi oksidne plasti. Napetost razčlenitve vrat do oddajnika je na splošno 80 V. Napetost vrat je običajno omejena na 20 V ali manj Za zagotovitev njihove varnosti.

 

(4) vhodna kapacitivnost vrat.

Lastnosti vhodne kapacitivnosti cevi IGBT neposredno vplivajo na zanesljivost zasnove vezja. IGBT cev kot splošna prevodna naprava, na preklopne lastnosti vplivajo splošni pogoji vbrizgavanja ter pogona sestavljenih in vrat. V praksi, ob upoštevanju mlinarskega učinka kapacitivnosti, pogonska zmogljivost pogonskega kroga vrat mora biti večja od 2 do 3 krat vrednost, ki je navedena v priročniku.

 

(5) Značilnosti varnega delovnega območja.

Naprava deluje v stikalnem stanju visokega toka in visoke napetosti zaradi neenakomerne porazdelitve toka, ko je presežena meja varnega delovanja, pogosto povzročajo poškodbe naprave. Trenutna porazdelitev je povezana z di/dt, tako da je varno delovno območje pogosto razdeljeno na varno delovno območje naprej in obratno varno delovno območje.

 


  1. Aplikacije

  • Indukcijske kuhalne peči
  • Inverterizovane mikrovalovne pečice
  • Indukcijski kuhalniki riža
  • Indukcijski grelniki vode
  • Druge resonančne preklopne topologije
No Comments

Post A Comment