Linh kiện IGBT IRGP4063D GP4063D 48A 600V
19.000 ₫
IGBT viết tắt của từ Insulated Gate Bipolar Transistor . Hiểu đơn giản nó là một loại Transistor lưỡng cực có cực cổng (G) cách ly. Nó là một thiết bị chuyển mạch bán dẫn ba cực thể được sử dụng để chuyển mạch nhanh với hiệu quả cao trong nhiều loại thiết bị điện tử. Ký hiệu của IGBT và hình ảnh thực tế của nó được hiển thị bên dưới.
Ký hiệu và hình ảnh thực của IGBT
Như đã đề cập trước đó, IGBT là sự kết hợp giữa BJT và MOSFET. Biểu tượng của IGBT cũng tương tự, như bạn có thể thấy phía đầu vào đại diện cho MOSFET với cực cổng (G) và phía đầu ra đại diện cho BJT với cực góp (C) và cực phát (E).
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IGBT
Về cấu trúc, IGBT rất giống với MOSFET, điểm khác nhau là có thêm lớp nối với Collector tạo nên cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa emiter (tương tự cực gốc) với collector (tương tự với cực máng), mà không phải là n-n như ở MOSFET. Vì thế có thể coi IGBT tương đương với một transistor p-n-p với dòng cực B được điều khiển bởi một MOSFET. IGBT kết hợp điện áp bão hòa thấp của bóng bán dẫn với trở kháng đầu vào cao và tốc độ chuyển mạch của MOSFET. Kết quả thu được từ sự kết hợp này mang lại các đặc tính chuyển mạch và việc dẫn dòng đầu ra của bóng bán dẫn lưỡng cực, nhưng điện áp được điều khiển giống như MOSFET.
Sơ đồ tương đương của IGBT
Cấu tạo bên trong IGBT
IGBT là gì – IGBT là linh kiện có ba cực được gắn vào ba lớp kim loại khác nhau, lớp kim loại của cực cổng (G) được cách điện với các chất bán dẫn bằng một lớp silicon dioxide (SIO2). IGBT được cấu tạo với 4 lớp bán dẫn kẹp vào nhau. Lớp gần cực C là lớp p + chất nền ở trên là lớp n- , một lớp p khác được giữ gần cực E hơn và bên trong lớp p, chúng ta có các lớp n + . Phần tiếp giáp giữa lớp p + và lớp n được gọi là phần tiếp giáp J2 và phần tiếp giáp giữa lớp n và lớp p được gọi là phần tiếp giáp J1. Các cấu trúc của IGBT được thể hiện trong hình bên dưới.
Hình ảnh mô tả ấu tạo IGBT
Nguyên lý hoạt động của IGBT là gì?
Ban đầu, coi như không có điện áp đặt vào chân G , ở giai đoạn này IGBT sẽ ở trạng thái không dẫn điện. Bây giờ nếu chúng ta tăng điện áp đặt vào chân G, do hiệu ứng điện dung trên lớp SiO2, các ion âm sẽ được tích lũy ở phía trên của lớp và các ion dương sẽ được tích lũy ở phía dưới của lớp SiO2. Điều này sẽ gây ra sự chèn các hạt mang điện tích âm trong vùng p, điện áp đặt vào VG càng cao thì sự chèn các hạt mang điện tích âm càng lớn. Điều này sẽ dẫn đến sự hình thành kênh giữa điểm nối J2 cho phép dòng điện từ cực C tới cực E. Tóm cái đuôi lại là nguyên lý hoạt động của IGBT như sau:
Khi có điện áp UGE > 0, kênh dẫn hình thành những hạt mang điện (tương tự như MOSFET). Các hạt mang điện di chuyển từ cực E về cực C vượt qua lớp tiếp giáp N-P để tạo thành dòng Colector (ICE).
Các loại IGBT hiện nay
IGBT được phân loại thành hai loại dựa trên lớp đệm n +, các IGBT đang có lớp đệm n + được gọi là Punch qua IGBT (PT-IGBT) , các IGBT không có lớp đệm n + được gọi là Non- Punch Through- IGBT (NPT- IGBT).
Phân loại IGBT hiện nay
Dựa trên đặc điểm của chúng, NPT-IGBT và PT-IGBT được đặt tên là IGBT đối xứng và không đối xứng. Các IGBTs đối xứng là những người có mong bình đẳng và điện áp cố ngược lại. Các IGBTs không đối xứng là những người có một điện áp cố ngược lại ít hơn so với điện áp sự cố về phía trước. IGBT đối xứng chủ yếu được sử dụng trong mạch AC, trong khi IGBT không đối xứng chủ yếu được sử dụng trong mạch DC vì chúng không cần hỗ trợ điện áp theo chiều ngược lại.
Các ứng dụng của IGBT là gì?
IGBT được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như truyền động động cơ AC và DC, Nguồn điện không điều chỉnh (UPS), Nguồn cung cấp chế độ chuyển đổi (SMPS), điều khiển động cơ kéo và sưởi cảm ứng, bộ biến tần, được sử dụng để kết hợp FET cổng cách ly cho đầu vào điều khiển và một bóng bán dẫn công suất lưỡng cực như một công tắc trong một thiết bị duy nhất, v.v.
Cách đo, kiểm tra IGBT như thế nào
Lưu ý trước khi đo
- Quan sát tình trạng bên ngoài
- Kiểm tra tên, mã linh kiện (trường hợp tên IGBT đã bị mờ thì bắt buộc phải dò thủ công)
- Tra datasheet để có thông tin chính xác nhất
Các bước đo, kiểm tra IGBT
– Sử dụng đồng hồ kim thang đo 10K (điện áp kích ngưỡng 9VDC, với cực dương đồng hồ kim là que ĐEN, cực âm đồng hồ kim là que ĐỎ) để kiểm tra IGBT. Một số đồng hồ kim không có thang x10 thì các bạn phải kích điện áp VGE bằng 1 điện áp từ 9-12V lấy ở bộ adapter chuyên dụng nhé.
Bước 1: Xả điện áp giữa 3 chân G – C – E.
Điều này bảo đảm IGBT không còn điện áp kích chân G. Que ĐEN vào chân C hoặc E, còn que ĐỎ vào chân G.
Bước 2: Đo kiểm tra 2 chân C – E.
Nếu IGBT tốt sẽ có 2 dấu hiệu sau:
- Que ĐEN vào chân C, que ĐỎ vào chân E =>Không lên Kim
- Que ĐEN vào chân E, que ĐỎ vào chân C => Đồng hồ lên kim (Thang kim lên gần sát vạch tối đa, nằm giữa 0 và 1 là IGBT tốt)
Bước 3: Đặt điện áp kích chân G của IGBT
Que ĐEN vào chân G,que ĐỎ vào chân C hoặc chân E
==>> Lúc này nạp điện áp cho chân G của IGBT hay IGBT đã được kích
Bước 4: Kiểm tra sau khi kích chân G
+ Que ĐEN vào chân C
+ Que ĐỎ vào chân E
=> Đồng hồ lên Kim (Thang kim lên gần sát vạch tối đa, nằm giữa 0 và 1 tức là cặp chân C – E IGBT tốt hay IGBT đã được kích và còn điều khiển tín hiệu kích tốt)
+ Que ĐEN vào chân E
+ Que ĐỎ vào chân C
=> Đồng hồ lên Kim (Thang kim lên gần sát vạch tối đa, nằm giữa 0 và 1 tức là cặp chân E – C IGBT tốt hay cặp chân thể hiện bằng hình Diode của IGBT còn tốt)
Bước 5: Kiểm tra sự cách ly mối ghép G – C
+ Que ĐEN vào chân G
+ Que Đỏ vào chân C
=> Kim không lên
+ Que ĐEN vào chân C
+ Que ĐỎ vào chân G
=> Kim không lên
==>> Không phép đo nào tại 2 chân G và C lên kim thì qua đó cho thấy cặp chân G và C của IGBT còn tốt.
Bước 6: Kiểm tra lớp bán dẫn giữa các cực
+ Sau khi các bạn đã đo đủ 5 bước với IGBT và IGBT đó đều thỏa mãn tất cả các phép đo, thì chúng ta tiến hành đo lớp tiếp dẫn của IGBT
Tùy thuộc vào chất liệu chất liệu cấu tạo mà điện áp chênh lệch giữa 2 cực sẽ thay đổi theo từ 0.2 ~ 1V khi chúng ta đo bằng đồng hồ số tại thang đo Diode.
+ Que ĐỎ vào chân E
+ Que ĐEN vào chân C
=> Đồng hồ hiển thị điện áp trong TH này là ~ 0.471V (Ý nghĩa là điện áp lệch giữa 2 cực bán dẫn P và N còn tốt)
+ Que ĐỎ vào chân C
+ Que ĐEN vào chân E
Sản phẩm tương tự
