igbtとはどんな電子部品ですか？

igbt は、絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ電子部品です。igbt は、バイポーラ トランジスタと絶縁ゲート電界効果トランジスタで構成される複合完全制御電圧駆動パワー半導体デバイスであり、高い入力インピーダンスを備えています。低い伝導電圧降下と低い伝導電圧降下により、igbtモジュールは省エネ、設置とメンテナンスが容易、安定した放熱という特徴を備えています。

#このチュートリアルの動作環境: Windows 10 システム、DELL G3 コンピューター。

igbtとは

#IGBTとは絶縁ゲートバイポーラトランジスタの電子部品です

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、絶縁ゲートバイポーラトランジスタポーラー トランジスタは、バイポーラ三極管 (バイポーラ接合トランジスタ、BJT) と絶縁ゲート電界効果トランジスタ (金属酸化膜半導体、MOS) で構成される複合完全制御電圧駆動パワー半導体デバイスです。電界効果トランジスタ (MOSFET) には、金属酸化物半電界効果トランジスタの高い入力インピーダンスとパワー トランジスタ (ジャイアント トランジスタ、GTR) の低い導通電圧降下という利点があります。 GTRの飽和電圧が低くなり、通電密度が大きくなりますが、駆動電流が大きくなります; MOSFETの駆動力が小さく、スイッチング速度が速くなりますが、導通電圧降下が大きく、通電密度が小さくなります。 IGBT は、上記 2 つのデバイスの利点を組み合わせたもので、駆動電力が低く、飽和電圧が低くなります。 ACモーター、周波数コンバータ、スイッチング電源、照明回路、トラクションドライブ、その他の分野など、DC電圧600V以上のコンバータシステムでの使用に非常に適しています。

IGBTモジュールは、省エネルギー、設置やメンテナンスの容易さ、安定した放熱などの特徴を持ち、現在市場で販売されているモジュール製品のほとんどがこのモジュールです。一般的にIGBTとはIGBTモジュールのことも指します。省エネや環境保護などの概念の発展に伴い、今後、そのような製品は市場でますます一般的になるでしょう。

IGBTは、パワーエレクトロニクス機器の通称「CPU」と呼ばれるエネルギー変換・伝送の中核デバイスであり、国家戦略的新興産業として、鉄道輸送、スマートグリッド、航空宇宙分野で使用されています。 、電気自動車、新エネルギー機器など非常に幅広い用途に使用できます。

#構造は次のとおりです。

#左側は、N チャネル エンハンスメント型絶縁ゲート バイポーラ トランジスタの構造を示しています。 N 領域はソース領域と呼ばれ、それに接続された電極はソース (つまり、エミッタ E) と呼ばれます。 Nベースはドレイン領域と呼ばれます。デバイスの制御領域はゲート領域であり、そこに取り付けられた電極はゲート (つまり、ゲート G) と呼ばれます。チャネルはゲート境界近くに形成されます。 C極とE極の間のP型領域（P領域とP領域を含む）（チャネルがこの領域に形成される）はサブチャネル領域と呼ばれます。ドレイン領域の反対側のP領域はドレイン注入領域(ドレインインジェクタ)と呼ばれ、IGBT特有の機能領域であり、ドレイン領域、サブチャネル領域とともにPNPバイポーラトランジスタを構成し機能します。ドレインは正孔を注入して導電性変調を実行し、デバイスのオン状態電圧を低減します。ドレイン注入領域に取り付けられた電極はドレイン (つまり、コレクタ C) と呼ばれます。

IGBT のスイッチング機能は、順方向ゲート電圧を印加してチャネルを形成し、PNP (本来は NPN) トランジスタにベース電流を供給して IGBT をオンにすることです。逆に、逆ゲート電圧を加えるとチャネルがなくなり、ベース電流が遮断され、IGBT がオフになります。 IGBT の駆動方法は基本的に MOSFET と同じで、入力極の N チャネル MOSFET を制御するだけでよいため、高い入力インピーダンス特性を持ちます。 MOSFET チャネルが形成された後、正孔 (マイナーキャリア) が P ベースから N 層に注入されて、N 層のコンダクタンスが変調され、N 層の抵抗が低減されるため、IGBT の性能も低下します。高電圧、オン状態電圧。

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