IGBT

Tyypillisen IGBT-transistorin halkileikkaus, jossa näkyvät bipolaaritransistori ja MOSFET.

IGBT-moduuli, jossa on neljä IGBT-transistoria, jokainen johtaa 1,2 kA ja maksimijännite on 3,3 kV.

Avattu IGBT-moduuli, jossa on kaksi IGBT-transistoria. Tämä on hyvin tyypillinen suuritehoisen IGBT-moduulin rakenne.

Kaksi IGBT-moduulia H-silta-kytkennässä.

Eristyshilainen bipolaaritransistori eli IGBT (engl. insulated-gate bipolar transistor) on suurtehosovelluksiin kehitetty bipolaaritransistori, jonka hila on MOSFETin tavoin eristetty kanavasta. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä että IGBT:ssä on sekä bipolaaritransistori että MOSFET yhdessä. IGBT muistuttaakin kollektorilta päin katsottuna bipolaaritransistoria, mutta sen ohjaus toteutuu MOSFETilla.

IGBT kestää suuren virran kiinni-tilassa, ja suuren jännitteen auki-tilassa, ja se on tarkoitettu tehoelektroniikan kytkinkäyttöön, yhtenä yleisenä käyttökohteena taajuusmuuttajat. IGBT:n jäähdytyselementin ei tarvitse olla suuri, koska sillä on pienet jännite- ja tehohäviöt, jolloin se ei tuota toimiessaan kovin voimakkaasti lämpöä, toisin kuin MOSFET tai bipolaaritransistori.

Ohjaus

IGBT:n ohjaus ei vaadi monimutkaisia kytkentöjä, sen ohjaus onnistuu samalla tavoin kuin MOSFETilla. IGBT on hidas kyllästystilasta (auki-tila) sulkutilaan, koska hilan varauksenkuljettajat voivat poistua vain rekombinaatiolla. Ne on siis purettava transistoria suljettaessa esimerkiksi vastuksen kautta takaisin kollektorille. Ohjaus onnistuu myös ilman purkuvastusta esimerkiksi hilamuuntajaa käyttäen, jolloin on käytettävä hilavastusta ja tarvittaessa myös nopeaa purkudiodia.

Kirjallisuutta

• Salste, Mikko; Porra, Veikko: Elektroniikka: sovelletun elektroniikan ja digitaalitekniikan perusteet. Otaniemi: Otakustantamo, 1973. ISBN 951-671-053-0
• Silvonen, Kimmo: Sähkötekniikka ja elektroniikka. Helsinki: Otatieto, 2003. ISBN 951-672-335-7
• Silvonen, Kimmo; Tiilikainen, Matti; Helenius Kari: Analogiaelektroniikka. Helsinki: Edita, 2004 (2002). ISBN 951-37-3839-6