In parallelo con lo studio delle proprietà dei semiconduttori, c'è stato anche un miglioramento della tecnologia di fabbricazione dei dispositivi basati su di essi. A poco a poco, sono comparsi sempre più nuovi elementi, con buone caratteristiche prestazionali. Il primo transistor IGBT è apparso nel 1985 e ha combinato le proprietà uniche delle strutture bipolari e di campo. Come si è scoperto, questi due tipi di dispositivi a semiconduttore conosciuti a quel tempo potevano benissimo "andare d'accordo" insieme. Furono loro a formare una struttura che divenne innovativa e gradualmente guadagnò un'immensa popolarità tra gli sviluppatori di circuiti elettronici. La stessa sigla IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) si riferisce alla creazione di un circuito ibrido basato su transistor bipolari e ad effetto di campo. Allo stesso tempo, la capacità di lavorare con correnti elevate nei circuiti di alimentazione di una struttura è stata combinata con un'elevata resistenza di ingresso di un' altra.
Il moderno IGBT è diverso dal suo predecessore. Il fatto è che la tecnologia della loro produzione è stata gradualmente migliorata. Dalla comparsa del primo elemento con talestruttura, i suoi parametri principali sono cambiati in meglio:
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transistor igbt La tensione di commutazione è aumentata da 1000V a 4500V. Ciò ha permesso di utilizzare i moduli di potenza quando si lavora in circuiti ad alta tensione. Elementi e moduli discreti sono diventati più affidabili nel lavorare con l'induttanza nel circuito di alimentazione e più protetti dal rumore impulsivo.
- La corrente di commutazione per elementi discreti è cresciuta fino a 600 A nel design discreto e fino a 1800 A nel design modulare. Ciò ha permesso di commutare circuiti di corrente ad alta potenza e utilizzare il transistor IGBT per lavorare con motori, riscaldatori, varie applicazioni industriali, ecc.
- La caduta di tensione diretta nello stato di accensione è scesa a 1V. Ciò ha permesso di ridurre l'area dei radiatori disperdenti e allo stesso tempo di ridurre il rischio di guasto per guasto termico.
- La frequenza di commutazione nei dispositivi moderni raggiunge i 75 Hz, il che consente loro di essere utilizzati in innovativi schemi di controllo dell'azionamento elettrico. In particolare, sono utilizzati con successo nei convertitori di frequenza. Tali dispositivi sono dotati di un controller PWM, che funziona in combinazione con un modulo, l'elemento principale in cui è un transistor IGBT. I convertitori di frequenza stanno gradualmente sostituendo i tradizionali schemi di controllo dell'azionamento elettrico.
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controllo transistor igbt Anche le prestazioni del dispositivo sono aumentate notevolmente. I moderni transistor IGBT hanno di/dt=200µs. Questo si riferisce al tempo spesoabilita/disabilita. Rispetto ai primi campioni, le prestazioni sono aumentate di cinque volte. L'aumento di questo parametro influisce sulla possibile frequenza di commutazione, che è importante quando si lavora con dispositivi che implementano il principio del controllo PWM.
Anche i circuiti elettronici che controllavano il transistor IGBT sono stati migliorati. I requisiti principali che sono stati posti su di loro erano di garantire una commutazione sicura e affidabile del dispositivo. Devono tenere conto di tutti i punti deboli del transistor, in particolare della sua "paura" della sovratensione e dell'elettricità statica.
