IGBT که با نام ترانزیستور دوقطبی با گیت عایق نیز شناخته می‌شود، یک قطعه نیمه‌هادی قدرت ترکیبی با کنترل کامل ولتاژ است که از یک ترانزیستور دوقطبی (BJT) و یک ترانزیستور اثر میدانی با گیت عایق (MOS) تشکیل شده است. ورودی آن یک MOSFET و خروجی آن یک ترانزیستور PNP است. بنابراین، می‌توان آن را به عنوان یک ترانزیستور دارلینگتون با ورودی نیمه‌هادی اکسید فلزی در نظر گرفت.

مزایای امپدانس ورودی بالای MOSFET و افت ولتاژ پایین GTR را ترکیب می کند و دارای ویژگی های رانندگی آسان، ظرفیت پیک جریان زیاد، خاموش شدن خودکار و فرکانس سوئیچینگ بالا (10-40 هرتز) است. این دستگاه به تدریج جایگزین تریستور و تریستور خاموش کننده دروازه (GTO) شده است و در حال حاضر سریعترین نسل جدید در حال رشد دستگاه های الکترونیکی قدرت است. به طور گسترده در منبع تغذیه فرکانس متغیر با حجم کم و راندمان بالا، تنظیم سرعت موتور، منبع تغذیه بدون وقفه و دستگاه جوش اینورتر استفاده می شود.

اصول کار IGBT

IGBT توسط گیت G، امیتر E و کلکتور c کنترل می‌شود. اگر ولتاژ بین گیت و امیتر IGBT، یعنی ولتاژ محرک، خیلی کم باشد، IGBT نمی‌تواند به طور پایدار کار کند. اگر ولتاژ تحمل بین گیت و امیتر خیلی زیاد یا حتی بیشتر باشد، IGBT ممکن است به طور دائمی آسیب ببیند.

به همین ترتیب، اگر ولتاژ بین کلکتور و امیتر IGBT از مقدار مجاز فراتر رود، جریان عبوری از IGBT از حد مجاز فراتر رفته و باعث می‌شود دمای محل اتصال IGBT از مقدار مجاز فراتر رود، که در این صورت ممکن است IGBT به طور دائمی آسیب ببیند.

قضاوت قطبیت IGBT

هنگام آزمایش IGBT ها، باید یک مولتی متر آنالوگ انتخاب شود. ابتدا مولتی متر را روی r1k تنظیم کنید و از مولتی متر برای اندازه گیری مقاومت بین دو قطب استفاده کنید. اگر مقدار مقاومت یک قطب و قطب های دیگر بی نهایت باشد، مقدار مقاومت این قطب و قطب های دیگر پس از تعویض پراب همچنان بی نهایت است، این شبکه g است، از یک مولتی متر برای اندازه گیری مقاومت بین قطب های دیگر استفاده کنید. اگر مقاومت اندازه گیری شده بی نهایت باشد، مقاومت پس از تعویض پراب کوچکتر می شود. وقتی مقاومت اندازه گیری شده کوچک باشد، پراب قرمز به کلکتور C و پراب سیاه به امیتر e برخورد می کند.

قضاوت در مورد کیفیت IGBT

هنگام قضاوت در مورد کیفیت IGBT، باید یک مولتی‌متر آنالوگ انتخاب کنید (ولتاژ باتری داخلی مولتی‌متر الکترونیکی خیلی کم است)، یا می‌توانید به جای آن از باتری ۹ ولتی استفاده کنید. ابتدا، مولتی‌متر را روی r9k تنظیم کنید (هنگام استفاده از r10k، ولتاژ داخلی برای روشن کردن IGBT خیلی کم است). از یک قلم مشکی برای اتصال کلکتور C IGBT و قلم تست قرمز به امیتر E IGBT استفاده کنید و عقربه مولتی‌متر را روی صفر قرار دهید.

برای روشن کردن IGBT، همزمان شبکه G و کلکتور C را با انگشت خود لمس کنید، نشانگر مولتی‌متر به طور واضح در جهتی با مقاومت کمتر حرکت می‌کند که می‌توان آن را در موقعیت خاصی نگه داشت. سپس هر دو گیت G و امیتر E را با انگشت خود لمس کنید. در این زمان، IGBT مسدود شده است و نشانگر مولتی‌متر در حین تشخیص به صفر برمی‌گردد. پدیده‌های فوق سازگار هستند و می‌توان قضاوت کرد که IGBT سالم است، در غیر این صورت IGBT مشکلی دارد.