ما هو ترانزستور IGBT، يعتبر عنصر ترانزستور IGBT من أحد عناصر القطع الإلكترونية الهامة، لأنه يستخدم في الكثير من التطبيقات المختلفة وخاصة في مجال إلكترونيات القوى Power Electronics.
دعنا نتعرف على ما هو ترانزستور IGBT ومما يتكون ومسميات أطرافه واستخداماته بالإضافة إلى ظيفته بالدائرة.
اقرأ أيضاً: دائرة تحديد مستوى الماء باستخدام IC555
ما هو ترانزستور IGBT
يعرف ترانزستور IGBT (بالإنجليزي: IGBT transistor) بأنه يجمع بين مزايا كلاً من ترانزستور ثنائي القطبية BJT وترانزستور MOFET.
ويتميز ترانزستور IGBT بمقاومة دخل عالية، مثل: الموسفت الذي يجعله لا يستهلك تيار بالإضافة لإمكانيته على التحكم بالتيار عن طريق الجهد المطبق على البوابة، كما يمكنه العمل عند الترددات العالية.
IGBT: اختصاراً لـ Insulated Gate Bipolar Transistor، وتعني ترانزستور ثنائي القطبية المعزول بالبوابة.
أطراف ورمز ترانزستور IGBT
يحتوي ترانزستور IGBT على ثلاث أطراف كالتالي:
- طرف المجمع (Collector).
- طرف البوابة (Gate).
- طرف الباعث (Emitter).
من هنا نلاحظ من أنه يحتوي على طرف البوابة الذي يجعله يتحكم بالجهد فقط، مثل: الموسفت، وله قدرة تحمل عالي للتيار.
وظيفة ترانزستور IGBT
يعتمد وظيفة ترانزستور IGBT على التحكم في التيار المار بين طرفي المجمع C والباعث E عن طريق الجهد المطبق على البوابة G دون أن يستهلك أي تيار.
ويمكن التحكم في ترانزستور IGBT بسهولة أكثر من نوع BJT من ناحية التحول إلى حالة الوصل ON عند تطبيق جهد معين على طرف البوابة، كما يتحول إلى حالة الفصل OFF عند قطع الجهد عن البوابة.
حيث تم تصميمه بوضع طرفي المجمع C والباعث E، لأن ترانزستور الموسفت لا يتحمل التيار العالي، بينما وضع طرف البوابة لأنه لا يستهلك تيار، وبهذا نكون قد حصلنا على مزايا كل نوع من الترانزستورين BJT وMOSFET بقطعة واحدة ويسمى بترانزستور IGBT.
اقرأ أيضاً: دائرة مكبر صوت باستخدام الترانزستور
استخدامات ترانزستور IGBT
يستخدم ترانزستور IGBT في العديد من التطبيقات وخاصة في مجال إلكترونيات القوى Power Electronics مثل:
- محول أو عاكس التيار (Inverters , UPS ).
- أجهزة التحكم في المحركات الكهربائية 3 فاز و 1فاز.
- تركيب Power supply.
مميزات ترانزستور IGBT
- مقاومة الدخل العالية مثل الموسفت بالتالي لا يستهلك أي تيار على البوابة.
- يتحمل جهود عالية جداً.
- مقاومته عند حالة ON صغير جداً.
- القدرة العالية على تحمل التيار مثل BJT.
- يتميز بقدرة تكبير عالي دون أي مفاقيد.
- مصمم للعمل عند الترددات العالية.
جدول مقارنة بين BJT و MOSFET و IGBT
| الخصائص | ترانزستور BJT | ترانزستور MOSFET | ترانزستور IGBT |
| تحمل الجهد | أقل من 1kV | أقل من 1kV | أعلى من 1kV |
| تحمل التيار | أقل من 500A | أقل من 200A | أعلى من 500A |
| جهد أو تيار التحكم | التيار، hFE 20-200 | الجهد ،VGS 3-10V | الجهد، VGE 4-8V |
| مقاومة الدخل | منخفض | عالي | عالي |
| مقاومة الخرج | منخفض | متوسط | منخفض |
| سرعة التبديل | بطئ | سريع | متوسط |
| التكلفة | منخفض Low | متوسط | عالي |
الخلاصة:
رأينا أهمية ترانزستور IGBT الذي يجمع بين خصائص كلاً من ترانزستور ثنائي القطبية وبين الموسفت.
حيث يتم التحكم بتيار المجمع C عن طريق جهد البوابة، وبفضل مقاومته المنخفضة وقدرته العالية عند الترددات العالية جعله مثالياً للتحكم في الانفرترات والمحركات الكهربائية.
اقرأ أيضاً
المصادر والمراجع
الله يعطيكم العافية على الفائدة المقدمة من قبلكم وتمنياتي بالتوفيق والنجاح دائما .
بالتوفيق والنجاح الدائم لك
الله يعطيكم العافية على الفائدة المقدمة مع تمنياتي لكم بالنجاح والتوفيق .