ترانزستور IGBT، المعروف أيضًا باسم ترانزستور ثنائي القطب ذو البوابة المعزولة، هو جهاز شبه موصل للطاقة مُتحكم به بالكامل، مُدار بالجهد، يتكون من ترانزستور ثنائي القطب (BJT) وترانزستور تأثير المجال ذو البوابة المعزولة (MOS). مدخله هو ترانزستور MOSFET، ومخرجه ترانزستور PNP. لذلك، يُمكن اعتباره ترانزستور دارلينجتون بمدخل شبه موصل من أكسيد المعدن.

يجمع هذا المُعدّل بين مزايا مقاومة الدخل العالية لترانزستور MOSFET وانخفاض انخفاض جهد التشغيل لترانزستور GTR، ويتميز بسهولة التشغيل، وسعة تيار ذروة عالية، وإيقاف ذاتي، وتردد تحويل عالي (10-40 هرتز). وقد حل تدريجيًا محل الثايرستور وثايرستور إيقاف البوابة (GTO)، وهو حاليًا أسرع جيل جديد نموًا في أجهزة إلكترونيات الطاقة. يُستخدم على نطاق واسع في إمدادات الطاقة ذات التردد المتغير صغيرة الحجم وعالية الكفاءة، وتنظيم سرعة المحركات، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة، وآلات اللحام العاكسة.

مبدأ عمل IGBT

يتم التحكم في IGBT بواسطة البوابة G، والباعث E، والمجمع c. إذا كان الجهد بين البوابة والباعث (أي جهد التشغيل) منخفضًا جدًا، فلن يعمل IGBT بثبات؛ وإذا كان جهد التحمل بين البوابة والباعث مرتفعًا جدًا أو يتجاوزه، فقد يتلف IGBT بشكل دائم.

وبالمثل، إذا تجاوز الجهد بين المجمع والباعث لـ IGBT القيمة المسموح بها، فإن التيار المتدفق عبر IGBT سيتجاوز الحد، مما يتسبب في تجاوز درجة حرارة الوصلة في IGBT للقيمة المسموح بها، وفي هذه النقطة قد يتلف IGBT بشكل دائم.

حكم قطبية IGBT

عند اختبار ترانزستورات IGBT، يجب اختيار مقياس متعدد تناظري. اضبط المقياس المتعدد على r1k، واستخدمه لقياس المقاومة بين القطبين. إذا كانت قيمة مقاومة أحد القطبين والأقطاب الأخرى لا نهائية، فإن قيمة مقاومة هذا القطب والأقطاب الأخرى ستظل لا نهائية بعد تغيير المجس، وهذه هي الشبكة g. استخدم مقياسًا متعددًا لقياس المقاومة بين القطبين الآخرين. إذا كانت قيمة المقاومة المقاسة لا نهائية، فإن المقاومة تقل بعد استبدال المجس. عندما تكون قيمة المقاومة المقاسة صغيرة، يلامس المجس الأحمر المجمع C، ويلامس المجس الأسود الباعث e.

حكم جودة IGBT

لتقييم جودة IGBT، يجب اختيار مقياس متعدد تناظري (لأن جهد البطارية الداخلية للمقياس المتعدد الإلكتروني منخفض جدًا)، أو استخدام بطارية 9 فولت. أولًا، اضبط المقياس المتعدد على r10k (عند استخدام r1k، يكون الجهد الداخلي منخفضًا جدًا لتشغيل IGBT). استخدم قلمًا أسود لتوصيل المجمع C للمقياس IGBT وقلم الاختبار الأحمر بالباعث E للمقياس IGBT، بحيث يكون مؤشر المقياس المتعدد صفرًا.

المس الشبكة G والمجمع C في نفس الوقت بإصبعك لتشغيل IGBT، وسيتحرك مؤشر المقياس المتعدد بوضوح في اتجاه المقاومة الأقل، والذي يمكن تثبيته في موضع معين. ثم المس كلاً من البوابة G والباعث E بإصبعك. في هذه الحالة، يتم حظر IGBT، ويعود مؤشر المقياس المتعدد إلى الصفر أثناء الكشف. الظواهر المذكورة أعلاه متسقة، ويمكن الحكم على أن IGBT يعمل بشكل جيد، وإلا فهناك مشكلة فيه.