IGBT, הידוע גם כטרנזיסטור דו-קוטבי מבודד, הוא התקן מוליך למחצה מורכב המונע מתח מבוקר לחלוטין, המורכב מטרנזיסטור דו-קוטבי (BJT) וטרנזיסטור אפקט שדה מבודד (MOS). הקלט שלו הוא MOSFET והפלט שלו הוא טרנזיסטור PNP. לכן, ניתן להתייחס אליו כטרנזיסטור דרלינגטון עם קלט מוליך למחצה של תחמוצת מתכת.

הוא משלב את היתרונות של עכבת קלט גבוהה של MOSFET וירידת מתח נמוכה במצב הפעלה של GTR, ויש לו מאפיינים של נהיגה קלה, קיבולת זרם שיא גדולה, כיבוי עצמי ותדר מיתוג גבוה (10-40 הרץ). הוא החליף בהדרגה את התיריסטורים ואת התיריסטורים לכיבוי שער (GTO), וכיום הוא הדור החדש והצומח ביותר של התקני חשמל אלקטרוניים. נמצא בשימוש נרחב באספקת חשמל בתדר משתנה בנפח קטן וביעילות גבוהה, ויסות מהירות מנוע, ספקי חשמל רציף ומכונות ריתוך מסוג אינוורטר.

עקרון העבודה של IGBT

ה-IGBT נשלט על ידי שער G, פולט E וקולקטור c. אם המתח בין השער לפולט של ה-IGBT, כלומר, מתח ההנעה, נמוך מדי, ה-IGBT לא יוכל לעבוד ביציבות; אם מתח העמידה בין השער לפולט גבוה מדי או אף עולה עליו, ה-IGBT עלול להינזק לצמיתות.

באופן דומה, אם המתח בין הקולט לפולט של ה-IGBT עולה על הערך המותר, הזרם הזורם דרך ה-IGBT יעלה על הגבול, מה שיגרום לטמפרטורת הצומת של ה-IGBT לחרוג מהערך המותר, ובנקודה זו ה-IGBT עלול להינזק לצמיתות.

שיפוט קוטביות IGBT

בעת בדיקת IGBTs, יש לבחור במולטימטר אנלוגי. ראשית, כוונו את המולטימטר ל-r1k, והשתמשו במולטימטר כדי למדוד את ההתנגדות בין שני הקטבים. אם ערך ההתנגדות של קוטב אחד וקטבים אחרים הוא אינסופי, ערך ההתנגדות של קוטב זה וקטבים אחרים עדיין אינסופי לאחר החלפת הפרוב, זהו רשת g, השתמשו במולטימטר כדי למדוד את ההתנגדות בין הקטבים האחרים. אם ההתנגדות הנמדדת היא אינסופית, ההתנגדות קטנה יותר לאחר החלפת הפרוב. כאשר ההתנגדות הנמדדת קטנה, הפרוב האדום נוגע בקולקטור C והפרוב השחור נוגע בפולט e.

שיפוט של איכות IGBT

בעת הערכת איכות ה-IGBT, עליכם לבחור במולטימטר אנלוגי (מתח הסוללה הפנימי של המולטימטר האלקטרוני נמוך מדי), או שניתן להשתמש בסוללה של 9V במקום זאת. ראשית, כוונו את המולטימטר ל-r10k (בעת שימוש ב-r1k, המתח הפנימי נמוך מדי כדי להפעיל את ה-IGBT). השתמשו בעט שחור כדי לחבר את הקולקטור C של ה-IGBT ואת עט הבדיקה האדום לפולט E של ה-IGBT, והמצביע של המולטימטר יהיה אפס.

געו ברשת G ובקולט C בו זמנית עם האצבע כדי להפעיל את ה-IGBT, ומצביע המולטימטר יתנדנד באופן ברור לכיוון עם התנגדות קטנה יותר, שניתן לשמור אותה במצב מסוים. לאחר מכן געו גם בשער G וגם בפולט E עם האצבע. בשלב זה, ה-IGBT חסום, ומצביע המולטימטר חוזר לאפס במהלך הגילוי. התופעות הנ"ל עקביות, וניתן לשפוט שה-IGBT תקין, אחרת יש בעיה עם ה-IGBT.