Биполярный транзистор с изолированным затвором

В современной силовой электронике широкое распространение получили так называемые транзисторы IGBT. Данная аббревиатура заимствована из зарубежной терминологии и расшифровывается как I nsulated G ate B ipolar T ransistor, а на русский манер звучит как Б иполярный Транзистор с И золированным З атвором. Поэтому IGBT транзисторы ещё называют БТИЗ. БТИЗ представляет собой электронный силовой прибор, который используется в качестве мощного электронного ключа, устанавливаемого в импульсные источники питания, инверторы, а также системы управления электроприводами.

IGBT транзистор - это довольно хитроумный прибор, который представляет собой гибрид полевого и биполярного транзистора. Данное сочетание привело к тому, что он унаследовал положительные качества, как полевого транзистора, так и биполярного.

Суть его работы заключается в том, что полевой транзистор управляет мощным биполярным. В результате переключение мощной нагрузки становиться возможным при малой мощности, так как управляющий сигнал поступает на затвор полевого транзистора.

Вот так выглядят современные IGBT FGH40N60SFD фирмы Fairchild.

Условное обозначение БТИЗ (IGBT) на принципиальных схемах.

Поскольку БТИЗ имеет комбинированную структуру из полевого и биполярного транзистора, то и его выводы получили названия затвор - З (управляющий электрод), эмиттер (Э) и коллектор (К). На зарубежный манер вывод затвора обозначается буквой G, вывод эмиттера – E, а вывод коллектора – C.

Условное обозначение БТИЗ (IGBT)

На рисунке показано условное графическое обозначение биполярного транзистора с изолированным затвором. Также он может изображаться со встроенным быстродействующим диодом.

Отличительные качества IGBT:

· Управляется напряжением (как любой полевой транзистор);

· Имеют низкие потери в открытом состоянии;

· Могут работать при температуре более 100⁰C;

· Способны работать с напряжением более 1000 Вольт и мощностями свыше 5 киловатт.

В более сложных моделях имеются инфракрасные датчики, которые следят, чтобы температура, например сковороды, не превысила бы заданный пользователем порог, для этого по достижении нужной температуры мощность индуктора в соответствующей степени снижается. Когда кастрюлю снимают с плиты — блок управления отключает драйвер.

На рынке сегодня можно встретить как одноконфорочные индукционные плитки, так и четырехконфорочные стационарные и встраиваемые варочные панели на базе индукционных плит. Такие решения позволяют экономить до 50% электроэнергии, а также берегут посуду от преждевременной порчи из-за перегрева.

В продаже имеется как посуда, предназначенная специально для индукционных плит (имеет особую маркировку), так и специальные стальные диски, предназначенные для использования на таких плитах любой другой посуды.