ควบคู่ไปกับการศึกษาคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ยังมีการปรับปรุงเทคโนโลยีของอุปกรณ์การผลิตโดยอิงจากสิ่งเหล่านี้ ค่อยๆ มีองค์ประกอบใหม่ๆ ปรากฏขึ้นพร้อมคุณลักษณะประสิทธิภาพที่ดี ทรานซิสเตอร์ IGBT ตัวแรกปรากฏขึ้นในปี 1985 และรวมคุณสมบัติเฉพาะของโครงสร้างไบโพลาร์และฟิลด์เข้าด้วยกัน เมื่อปรากฏว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ทั้งสองประเภทนี้ที่รู้จักกันในขณะนั้นสามารถ "เข้ากันได้" กันได้ดี พวกเขาเป็นผู้ที่สร้างโครงสร้างที่กลายเป็นนวัตกรรมและค่อยๆได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่นักพัฒนาวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ตัวย่อ IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) หมายถึงการสร้างวงจรไฮบริดโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์และทรานซิสเตอร์แบบสนาม ในเวลาเดียวกัน ความสามารถในการทำงานกับกระแสสูงในวงจรกำลังของโครงสร้างหนึ่งถูกรวมเข้ากับความต้านทานอินพุตสูงของอีกโครงสร้างหนึ่ง
IGBT ที่ทันสมัยแตกต่างจากรุ่นก่อน ความจริงก็คือเทคโนโลยีการผลิตของพวกเขาได้รับการปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ตั้งแต่การปรากฏตัวขององค์ประกอบแรกด้วยเช่นโครงสร้างพารามิเตอร์หลักมีการเปลี่ยนแปลงให้ดีขึ้น:
-
igbt ทรานซิสเตอร์ แรงดันไฟสวิตชิ่งเพิ่มขึ้นจาก 1000V เป็น 4500V. ทำให้สามารถใช้โมดูลพลังงานเมื่อทำงานในวงจรไฟฟ้าแรงสูง องค์ประกอบและโมดูลที่ไม่ต่อเนื่องมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นในการทำงานกับตัวเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้าและป้องกันเสียงรบกวนจากแรงกระตุ้นมากขึ้น
- กระแสสลับสำหรับองค์ประกอบแบบแยกได้เพิ่มขึ้นเป็น 600A แบบแยกส่วน และสูงถึง 1800A ในการออกแบบโมดูลาร์ ทำให้สามารถเปลี่ยนวงจรกระแสไฟแรงสูงและใช้ทรานซิสเตอร์ IGBT เพื่อทำงานกับมอเตอร์ เครื่องทำความร้อน การใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ ฯลฯ
- แรงดันตกโดยตรงบนสถานะลดลงเหลือ 1V ทำให้สามารถลดพื้นที่หม้อน้ำระบายความร้อนและในขณะเดียวกันก็ลดความเสี่ยงของความล้มเหลวจากการสลายตัวเนื่องจากความร้อน
- ความถี่การสลับในอุปกรณ์สมัยใหม่ถึง 75 Hz ซึ่งทำให้สามารถใช้ในแผนการควบคุมไดรฟ์ไฟฟ้าที่เป็นนวัตกรรมใหม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในตัวแปลงความถี่ได้สำเร็จ อุปกรณ์ดังกล่าวมีตัวควบคุม PWM ซึ่งทำงานร่วมกับโมดูลซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักคือทรานซิสเตอร์ IGBT ตัวแปลงความถี่กำลังค่อยๆ แทนที่รูปแบบการควบคุมไดรฟ์ไฟฟ้าแบบเดิม
-
การควบคุมทรานซิสเตอร์ igbt ประสิทธิภาพของเครื่องก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน ทรานซิสเตอร์ IGBT สมัยใหม่มี di/dt=200µs หมายถึง เวลาที่ใช้ไปในเปิดปิด. เมื่อเทียบกับตัวอย่างแรก ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นห้าเท่า การเพิ่มพารามิเตอร์นี้จะส่งผลต่อความถี่การสลับที่เป็นไปได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเมื่อทำงานกับอุปกรณ์ที่ใช้หลักการควบคุม PWM
วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมทรานซิสเตอร์ IGBT ก็ได้รับการปรับปรุงเช่นกัน ข้อกำหนดหลักที่วางไว้คือเพื่อให้แน่ใจว่าการสลับอุปกรณ์ปลอดภัยและเชื่อถือได้ พวกเขาต้องคำนึงถึงจุดอ่อนทั้งหมดของทรานซิสเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "ความกลัว" ของแรงดันไฟเกินและไฟฟ้าสถิตย์
