Успоредно с изучаването на свойствата на полупроводниците, се усъвършенства и технологията за производство на устройства, базирани на тях. Постепенно се появиха все повече и повече нови елементи с добри експлоатационни характеристики. Първият IGBT транзистор се появява през 1985 г. и съчетава уникалните свойства на биполярните и полеви структури. Както се оказа, тези два вида полупроводникови устройства, известни по това време, биха могли да се „разберат“заедно. Именно те формираха структура, която стана иновативна и постепенно придоби огромна популярност сред разработчиците на електронни схеми. Самото съкращение IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) се отнася до създаването на хибридна верига, базирана на биполярни и полеви транзистори. В същото време способността за работа с високи токове в силови вериги на една структура беше комбинирана с високо входно съпротивление на друга.
Модерният IGBT е различен от своя предшественик. Факт е, че технологията на тяхното производство постепенно се подобрява. От появата на първия елемент с такъвструктура, основните му параметри са се променили към по-добро:
-
igbt транзистор Превключващото напрежение се е увеличило от 1000V на 4500V. Това направи възможно използването на захранващи модули при работа във вериги с високо напрежение. Дискретните елементи и модули станаха по-надеждни при работа с индуктивност в захранващата верига и по-защитени от импулсен шум.
- Превключващият ток за дискретни елементи е нараснал до 600A в дискретно и до 1800A в модулен дизайн. Това направи възможно превключването на токови вериги с висока мощност и използването на IGBT транзистора за работа с двигатели, нагреватели, различни промишлени приложения и др.
- Прякото напрежение в състояние спадна до 1V. Това даде възможност да се намали площта на топлоотвеждащите радиатори и в същото време да се намали рискът от повреда от топлинна повреда.
- Честотата на превключване в съвременните устройства достига 75 Hz, което им позволява да се използват в иновативни схеми за управление на електрически задвижвания. По-специално, те се използват успешно в честотните преобразуватели. Такива устройства са оборудвани с PWM контролер, който работи във връзка с модул, основният елемент в който е IGBT транзистор. Честотните преобразуватели постепенно заменят традиционните схеми за управление на електрическото задвижване.
-
управление на igbt транзистора Ефективността на устройството също се е увеличила значително. Съвременните IGBT транзистори имат di/dt=200µs. Това се отнася до времето, прекарано вактивиране/деактивиране. В сравнение с първите проби, производителността се е увеличила пет пъти. Увеличаването на този параметър влияе върху възможната честота на превключване, което е важно при работа с устройства, които реализират принципа на PWM управление.
Електронните схеми, които контролираха IGBT транзистора, също бяха подобрени. Основните изисквания, които бяха поставени към тях, бяха да осигурят безопасно и надеждно превключване на устройството. Те трябва да вземат предвид всички слабости на транзистора, по-специално неговия "страх" от пренапрежение и статично електричество.
