IGBT 1 Final

7/26/2019 IGBT 1 Final

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EL TRANSISTOR BIPOLAR DE

PUERTA AISLADA IGBT
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TRANSISTOR IGBT

INTRODUCCION: Durante muchos aos se a buscado la forma de

crear un dispositivo que fuese lo sufientementeveloz y que pudiese manejar grandes cargas.

Pero han surgido nuevas ideas con la unin deun mosfet como dispositivo de disparo y unBJTde dispositivo de potencia y de esta forma se llegoa la invencion del IGBT

Este dispositivo aparece en los aos 80 Mezcla

caractersticas de un transistor bipolar y de unMOSFET La caracterstica de salida es la de unbipolar pero se controla por tensin y no porcorriente.


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QUE ES EL IGBT:

La sigla IGBT corresponde a las iniciales de

isolated gate bipolar transistor o sea transistor

bipolar de puerta de salida.

El IGBT es un dispositivo semiconductor de

potencia hbrido que combina los atributos del

BJT y del MOSFET.

Posee una compuerta tipo MOSFET y por

consiguiente tiene una alta impedancia de

entrada.

El gate maneja voltaje como el MOSFET.


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Al igual que el MOSFET de potencia, el IGBT noexhibe el fenmeno de ruptura secundario como elBJT.

El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) es un

dispositivo electrnico que generalmente se aplica acircuitos de potencia.

Este es un dispositivo para la conmutacin ensistemas de alta tensin.

La tensin de control de puerta es de unos 15V.

Esto ofrece la ventaja de controlar sistemas depotencia aplicando una seal elctrica de entradamuy dbil en la puerta.


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El IGBT de la figura es una conexin integrada

de un MOSFET y un BJT. El circuito de excitacin del IGBT es como el del

MOSFET, mientras que las caractersticas de

conduccin son como las del BJT.

El IGBT es adecuado para velocidades deconmutacin de hasta 20 KHz y ha sustituido al

BJT en muchas aplicaciones

G

C

E

BipolarMOSFET


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SIMBOLOGIA:

Es un componente de tres terminales que sedenominan GATE (G) o puerta, COLECTOR (C) y

EMISOR (E) y su smbolo corresponde al dibujo

de la figura siguiente.

Su estructura microelectrnica es bastante

compleja es por ello que lo describimos en base a

su esquema equivalente.


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CURVA CARACTERISTICA IGBT:


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PRESENTACIONES MAS COMUNES DE UN IGBT.


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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO YESTRUCTURA

La estructura del IGBT es similar a la del

MOSFET, pero con la inclusin de una capa P+

que forma el colector del IGBT.

Gracias a la estructura interna puede soportar

tensiones elevadas, tpicamente 1200V y hasta

2000V (algo impensable en los MOSFETs), con

un control sencillo de tensin de puerta.

La velocidad a la que pueden trabajar no es tan

elevada como la de los MOSFETs, pero permitetrabajar en rangos de frecuencias medias,

controlando potencias bastante elevadas.


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ESTRUCTURA IGBT


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El control del componente es anlogo al del MOSFET,

o sea, por la aplicacin de una polarizacin entrepuerta y emisor. Tambin para el IGBT elaccionamiento o disparo se hace por tensin.

La mxima tensin que puede soportar se determinapor la unin J2 (polarizacin directa) y por J1

(polarizacin inversa). Como J1 divide 2 regiones muydopadas, se puede concluir que un IGBT no soportatensiones elevadas cuando es polarizadoinversamente.

Los IGBT presentan un tiristor parsito.

La construccin del dispositivo debe ser tal que eviteel disparo de este tiristor, especialmente debido a lascapacidades asociadas a la regin P. Los componentesmodernos no presentan problemas relativos a esteelemento indeseado.


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El IGBT tiene una alta impedancia de entrada

como el MOSFET, y bajas prdidas de conduccinen estado activo como el Bipolar, pero no

presenta ningn problema de ruptura secundaria

como los BJT.

El IGBT es inherentemente ms rpido que el

BJT. Sin embargo, la velocidad de conmutacin

del IGBT es inferior a la de los MOSFETs.


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TABLA DE COMPARACIN DE TENSIONES, CORRIENTES,YFRECUENCIAS QUE PUEDEN SOPORTAR LOS DISTINTOS

TRANSISTORES


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REGIONES DEUTILIZACIN: En funcin de las caractersticas de cada dispositivo,

se suele trabajar en distintas zonas, parametrizadaspor la tensin, la corriente y la frecuencia de trabajo.Una clasificacin cualitativa se presenta en lasiguiente figura:


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COMPARACION DE LAS CAPACIDADES DE TENSIN,CORRIENTE Y FRECUENCIA DE LOS COMPONENTES

CONTROLABLES.


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OTRAS CARACTERSTICAS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA EN EL

DISEO DE CIRCUITOS DE ELECTRNICA DE POTENCIA.


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POSIBLES APLICACIONES DE LOS DISTINTOS DISPOSITIVOS

DE ELECTRNICA DE POTENCIA


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Documents

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