Power-electronics-igbt
パワーエレクトロニクス-IGBT
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）は、3つの端子を持つ半導体デバイスであり、主に電子スイッチとして使用されます。 高速スイッチングと高効率が特徴であるため、ランプバラスト、電気自動車、可変周波数ドライブ（VFD）などの最新の機器に必要なコンポーネントです。
オン/オフを迅速に切り替える機能により、アンプでパルス幅変調を使用した複雑な波形パターンを処理できます。 IGBTは、MOSFETとBJTの特性を組み合わせて、それぞれ高電流容量と低飽和電圧容量を実現します。 FET（電界効果トランジスタ）を使用して絶縁ゲートを統合し、制御入力を取得します。
IGBTシンボル
IGBTの増幅は、入力信号に対する出力信号の比率によって計算されます。 従来のBJTでは、ゲインの度合い（β）は、その出力電流と入力電流の比に等しくなります。
IGBTのオン状態抵抗（RON）は、MOSFETよりも非常に低い値です。 これは、特定のスイッチング動作のバイポーラでの電圧降下（I ^ [。small]＃2＃^ R）が非常に低いことを意味します。 IGBTの順方向のブロッキング動作は、MOSFETのそれに似ています。
IGBTが静的状態で制御スイッチとして使用される場合、その電流と電圧の定格はBJTの定格と等しくなります。 それどころか、IGBTの絶縁ゲートはBJT電荷の駆動を容易にするため、必要な電力が少なくなります。
IGBTは、そのゲート端子がアクティブになっているか非アクティブになっているかによってオンまたはオフに切り替わります。 ゲートとエミッタ間の一定の正の電位差により、IGBTがオン状態に維持されます。 入力信号が除去されると、IGBTはオフになります。
IGBTの動作原理
IGBTは、BJTとは異なり、デバイスの導通を維持するために必要な電圧はわずかです。 IGBTは単方向デバイスです。つまり、順方向でのみスイッチオンできます。 これは、双方向のMOSFETとは異なり、電流がコレクタからエミッタに流れることを意味します。
IGBTの用途
IGBTは、トラクションモーターなど、中〜超高電力アプリケーションで使用されます。 大きなIGBTでは、100アンペアの範囲の大電流と最大6kvのブロッキング電圧を処理することができます。
IGBTは、コンバーター、インバーター、ソリッドステートスイッチングが必要なその他の機器などのパワーエレクトロニクスデバイスでも使用されます。 高電流および高電圧のバイポーラが利用可能です。 ただし、スイッチング速度は遅いです。 それどころか、MOSFETは高いスイッチング速度を持っていますが、高価です。
