إلكترونيات

ما هو ترانزستور IGBT

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.

رمز ترانزستور IGBT
رمز ترانزستور IGBT

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.

أطراف ورمز ترانزستور IGBT
أطراف ورمز ترانزستور IGBT

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

الخصائصترانزستور BJTترانزستور MOSFETترانزستور  IGBT
تحمل الجهدأقل من 1kVأقل من 1kVأعلى من 1kV
تحمل التيارأقل من 500Aأقل من 200Aأعلى من 500A
جهد أو تيار التحكمالتيار، hFE 20-200الجهد ،VGS 3-10Vالجهد، VGE 4-8V
مقاومة الدخلمنخفضعاليعالي
مقاومة الخرجمنخفضمتوسطمنخفض
سرعة التبديلبطئ  سريعمتوسط
التكلفةمنخفض Lowمتوسطعالي

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

صلاح أحمد

صلاح أحمد، كاتب محتوى متخصص في مجال الكهرباء وأنظمة الطاقة الشمسية والإلكترونيات والتبريد والتكييف، أحمل درجة علمية في المجال وأمتلك خبرات عملية متنوعة في المجالات المذكورة، أنا هنا لإفاتدكم ضمن فريق فولتيات.

مقالات ذات صلة

‫3 تعليقات

  1. الله يعطيكم العافية على الفائدة المقدمة من قبلكم وتمنياتي بالتوفيق والنجاح دائما .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى