Paralelamente al estudio de las propiedades de los semiconductores, también se mejoró la tecnología de fabricación de dispositivos basados en ellos. Poco a poco, aparecieron más y más elementos nuevos, con buenas características de rendimiento. El primer transistor IGBT apareció en 1985 y combinó las propiedades únicas de las estructuras bipolares y de campo. Al final resultó que, estos dos tipos de dispositivos semiconductores conocidos en ese momento podrían "llevarse bien" juntos. Fueron ellos quienes formaron una estructura que se volvió innovadora y gradualmente ganó una inmensa popularidad entre los desarrolladores de circuitos electrónicos. La abreviatura IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) se refiere a la creación de un circuito híbrido basado en transistores bipolares y de efecto de campo. Al mismo tiempo, la capacidad de trabajar con corrientes altas en los circuitos de potencia de una estructura se combinó con una alta resistencia de entrada de otra.
El IGBT moderno es diferente de su predecesor. El hecho es que la tecnología de su producción se ha mejorado gradualmente. Desde la aparición del primer elemento con talestructura, sus principales parámetros han cambiado para mejor:
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transistores igbt El voltaje de conmutación ha aumentado de 1000 V a 4500 V. Esto hizo posible el uso de módulos de potencia cuando se trabaja en circuitos de alto voltaje. Los elementos y módulos discretos se han vuelto más confiables al trabajar con inductancia en el circuito de potencia y están más protegidos contra el ruido impulsivo.
- La corriente de conmutación para elementos discretos ha crecido a 600A en diseño discreto y hasta 1800A en diseño modular. Esto hizo posible cambiar circuitos de corriente de alta potencia y utilizar el transistor IGBT para trabajar con motores, calentadores, diversas aplicaciones industriales, etc.
- La caída de voltaje en estado directo cayó a 1V. Esto hizo posible reducir el área de los radiadores que eliminan el calor y, al mismo tiempo, reducir el riesgo de falla por falla térmica.
- La frecuencia de conmutación en los dispositivos modernos alcanza los 75 Hz, lo que permite su uso en esquemas innovadores de control de accionamiento eléctrico. En particular, se utilizan con éxito en convertidores de frecuencia. Dichos dispositivos están equipados con un controlador PWM, que funciona junto con un módulo, cuyo elemento principal es un transistor IGBT. Los convertidores de frecuencia están reemplazando gradualmente los esquemas tradicionales de control de accionamiento eléctrico.
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control de transistores igbt El rendimiento del dispositivo también ha aumentado considerablemente. Los transistores IGBT modernos tienen di/dt=200 µs. Esto se refiere al tiempo dedicado ahabilitar deshabilitar. En comparación con las primeras muestras, el rendimiento ha aumentado cinco veces. El aumento de este parámetro afecta la posible frecuencia de conmutación, lo cual es importante cuando se trabaja con dispositivos que implementan el principio de control PWM.
También se mejoraron los circuitos electrónicos que controlaban el transistor IGBT. Los principales requisitos que se les imponían eran garantizar una conmutación segura y fiable del dispositivo. Deben tener en cuenta todas las debilidades del transistor, en particular, su "miedo" a la sobretensión y la electricidad estática.
