Parallel met de studie van de eigenschappen van halfgeleiders, was er ook een verbetering in de technologie van het vervaardigen van apparaten op basis daarvan. Gaandeweg kwamen er steeds meer nieuwe elementen bij, met goede prestatiekenmerken. De eerste IGBT-transistor verscheen in 1985 en combineerde de unieke eigenschappen van bipolaire en veldstructuren. Het bleek dat deze twee typen halfgeleiderapparaten die toen bekend waren, goed met elkaar konden "overeenkomen". Zij waren het die een structuur vormden die innovatief werd en geleidelijk aan enorm populair werd onder de ontwikkelaars van elektronische schakelingen. De afkorting IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) zelf verwijst naar het creëren van een hybride circuit op basis van bipolaire en veldeffecttransistoren. Tegelijkertijd werd het vermogen om met hoge stromen in stroomcircuits van de ene structuur te werken gecombineerd met een hoge ingangsweerstand van een andere.
De moderne IGBT is anders dan zijn voorganger. Het feit is dat de technologie van hun productie geleidelijk is verbeterd. Sinds het verschijnen van het eerste element met dergelijkestructuur, zijn de belangrijkste parameters ten goede veranderd:
-
igbt-transistor De schakelspanning is verhoogd van 1000V naar 4500V. Dit maakte het mogelijk om powermodules te gebruiken bij het werken in hoogspanningscircuits. Discrete elementen en modules zijn betrouwbaarder geworden in het werken met inductantie in het stroomcircuit en beter beschermd tegen impulsruis.
- De schakelstroom voor discrete elementen is gegroeid tot 600A in discreet en tot 1800A in modulair ontwerp. Dit maakte het mogelijk om hoogvermogenstroomcircuits te schakelen en de IGBT-transistor te gebruiken om te werken met motoren, verwarmingen, verschillende industriële toepassingen, enz.
- Directe spanningsval in de staat is gedaald tot 1V. Dit maakte het mogelijk om het gebied van warmteafvoerende radiatoren te verkleinen en tegelijkertijd het risico op storing door thermische storing te verminderen.
- De schakelfrequentie in moderne apparaten bereikt 75 Hz, waardoor ze kunnen worden gebruikt in innovatieve besturingsschema's voor elektrische aandrijvingen. Ze worden met name met succes gebruikt in frequentieomvormers. Dergelijke apparaten zijn uitgerust met een PWM-controller, die werkt in combinatie met een module, waarvan het belangrijkste element een IGBT-transistor is. Frequentieomvormers vervangen geleidelijk de traditionele besturingsschema's voor elektrische aandrijvingen.
-
igbt-transistorbesturing De prestaties van het apparaat zijn ook enorm verbeterd. Moderne IGBT-transistoren hebben di/dt=200 µs. Dit verwijst naar de tijd besteed aaninschakelen/uitschakelen. Vergeleken met de eerste samples is de prestatie vijf keer verbeterd. Het verhogen van deze parameter heeft invloed op de mogelijke schakelfrequentie, wat belangrijk is bij het werken met apparaten die het principe van PWM-besturing implementeren.
De elektronische circuits die de IGBT-transistor aanstuurden, werden ook verbeterd. De belangrijkste eisen die eraan werden gesteld, waren het veilig en betrouwbaar schakelen van het apparaat. Ze moeten rekening houden met alle zwakke punten van de transistor, in het bijzonder zijn "angst" voor overspanning en statische elektriciteit.
