Parallel zum Studium der Eigenschaften von Halbleitern gab es auch eine Verbesserung der Technologie zur Herstellung von darauf basierenden Geräten. Nach und nach erschienen immer mehr neue Elemente mit guten Leistungseigenschaften. Der erste IGBT-Transistor erschien 1985 und kombinierte die einzigartigen Eigenschaften von Bipolar- und Feldstrukturen. Wie sich herausstellte, konnten diese beiden damals bekannten Arten von Halbleiterbauelementen gut miteinander „auskommen“. Sie waren es, die eine Struktur bildeten, die innovativ wurde und bei den Entwicklern elektronischer Sch altungen allmählich immense Popularität erlangte. Die Abkürzung IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) selbst bezeichnet den Aufbau einer Hybridsch altung auf Basis von Bipolar- und Feldeffekttransistoren. Gleichzeitig wurde die Fähigkeit, mit hohen Strömen in Stromkreisen einer Struktur zu arbeiten, mit einem hohen Eingangswiderstand einer anderen kombiniert.
Der moderne IGBT unterscheidet sich von seinem Vorgänger. Tatsache ist, dass die Technologie ihrer Produktion schrittweise verbessert wurde. Da das Erscheinen des ersten Elements mit zStruktur, ihre Hauptparameter haben sich zum Besseren verändert:
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igbt-Transistor Die Sch altspannung hat sich von 1000V auf 4500V erhöht. Dies ermöglichte den Einsatz von Leistungsmodulen bei Arbeiten in Hochspannungskreisen. Diskrete Elemente und Module arbeiten zuverlässiger mit Induktivitäten im Stromkreis und sind besser vor Impulsrauschen geschützt.
- Der Sch altstrom für diskrete Elemente ist auf 600A in diskreter und bis zu 1800A in modularer Bauweise angewachsen. Dies ermöglichte das Sch alten von Hochleistungsstromkreisen und die Verwendung des IGBT-Transistors zum Arbeiten mit Motoren, Heizungen, verschiedenen industriellen Anwendungen usw.
- Spannungsabfall im direkten Ein-Zustand auf 1 V abgefallen. Dadurch war es möglich, die Fläche wärmeabführender Radiatoren zu verkleinern und gleichzeitig das Ausfallrisiko durch thermischen Durchschlag zu reduzieren.
- Die Sch altfrequenz in modernen Geräten erreicht 75 Hz, wodurch sie in innovativen Steuerungsschemata für elektrische Antriebe verwendet werden können. Insbesondere werden sie erfolgreich in Frequenzumrichtern eingesetzt. Solche Geräte sind mit einem PWM-Controller ausgestattet, der mit einem Modul zusammenarbeitet, dessen Hauptelement ein IGBT-Transistor ist. Frequenzumrichter ersetzen nach und nach herkömmliche Steuersysteme für elektrische Antriebe.
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igbt-Transistorsteuerung Auch die Leistung des Gerätes ist stark gestiegen. Moderne IGBT-Transistoren haben di/dt=200 µs. Dies bezieht sich auf die aufgewendete Zeitaktivieren deaktivieren. Im Vergleich zu den ersten Mustern hat sich die Leistung verfünffacht. Eine Erhöhung dieses Parameters wirkt sich auf die mögliche Sch altfrequenz aus, was wichtig ist, wenn mit Geräten gearbeitet wird, die das Prinzip der PWM-Steuerung implementieren.
Die elektronischen Sch altungen, die den IGBT-Transistor steuern, wurden ebenfalls verbessert. An sie wurde vor allem die Anforderung gestellt, ein sicheres und zuverlässiges Sch alten des Gerätes zu gewährleisten. Sie müssen alle Schwächen des Transistors berücksichtigen, insbesondere seine „Angst“vor Überspannung und statischer Elektrizität.
