Zatvori izolyatsiyalangan (igbt) tranzistorlar. Reja Chiqish xarakteristikalari va kalit xossalari

Zatvori izolyatsiyalangan (IGBT) tranzistorlar.
Reja
1.Chiqish xarakteristikalari va kalit xossalari
2.Bipolyar tranzistorlar
3.Bipolyar IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) tranzistorlar.
4.IGBT texnologiyasining asosiy afzalliklari va IGBT modullar.

Yarimo‘tkazgichli triod elektron asboblarning bir turi bo‘lib, tranzistor deb ataladi. Tuzilishi va ishlash usuliga qarab tranzistorlar bipolyar va unipolyar tranzistorlarga ajratiladi. Unipolyar tranzistorlar juda kam ishlatilganligi uchun, biz bipolyartranzistorlarni ko’rib chiqamiz.

Tranzistor – ikkita p-n-o‘tishdan tashkil topgan yarimo‘tkazgichli pribordir (8.1-rasm). Tranzistor uchta chiqishga ega: emitter, baza va kollektor. Tranzistorlarning ikki xil turi mavjud: n-p-n -tranzistorlar (8.7, a-rasm) va p-n-p -tranzistorlar (8.1, b-rasm). Ishlash prinsipi bo‘yicha ular, beriladigan siljitish kuchlanishining qutbini hisobga olmaganda, bir-biridan farq qilmaydi.

a) b)
8.1-rasm. Tranzistorlar va ularning shartli belgilari: (a) n-p-n –tur, (b) p-n-p ­tur.
Tranzistorlardan n-p-n-turdagisini ko‘raylik (8.1,a-rasm)

8.2-rasm. Siljitish kuchlanishini n-p-n­tranzistorga berish.
Ushbu tranzistorning baza – emitter (yoki qisqacha emitter) o‘tishi V_be kuchlanish ta’sirida to‘g‘ri yo‘nalishda siljigan, shuning uchun elektronlar ushbu o‘tish orqali emitter sohasidan baza sohasiga I_e tokni hosil qilgan holda o‘ta boshlaydi. I_e tok to‘g‘ri yo‘nalishda siljitilgan p-n-o‘tishning odatdagi to‘g‘ri tokidir. Baza sohasiga o‘tgan elektronlar kollektorning musbat potensiali ta’sirida kollektorga ham o‘ta boshlaydilar. Agar baza sohasi juda yupqa qilib bajarilsa elektronlarning ko‘pchilik qismi (deyarli hammasi) kollektorga o‘ta boshlaydi. Faqat juda oz qismi bazada to‘planib baza tokini (I_b) shakllantiradi. Odatda emitter tokini hosil qiluvchi elektronlarning 95% dan ortig‘ini kollektor to‘plab kollektor tokini (I_c) shakllantiradi. Shunday qilib, emitter toki kollektor va baza toklarining yig‘indisiga teng bo‘ladi,
(8.1)
Odatda baza toki juda kichik bo‘lib ko‘pchilik hollarda mikroamperlar bilan o‘lchanadi. Ayrim hollarda baza toki hisobga olinmaydi va tranzistorning toki sifatida emitter yoki kollektorning toki olinadi.
E’tibor bering, baza – kollektor (yoki qisqacha kollektor o‘tishi) V_CB kuchlanish ta’sirida teskari yo‘nalishda siljitilgan. Bu transistor ishlashining zarur shartidir, chunki aks holda elektronlar kollektorga tortilmagan bo‘lar edi. Tok yo‘nalishini tanlash qoidasiga asosan (musbat potensialdan manfiyga) n-p-n­tranzistordagi tok kollektordan emitterga yo‘nalgan deb hisoblanadi.
O‘zgarmas siljitish kuchlanishlarining qutblari p-n-p-tranzistor uchun teskariga almashtiriladi (8.3-rasm). Bu holda tranzistorning toki g‘ovaklarning emitterdan kollektorga yoki elektronlarning kollektordan emitterga harakatlanishi natijasida hosil bo‘ladi.

8.3-rasm. Siljitish kuchlanishlarini p-n-p­tranzistorga berish.
Standartga ko‘ra tranzistorlarning belgilanishi ham diodlar kabi olti elementdan iborat. Birinchi element dastlabki materialni bildiradi, ma’lumki ular sifatida asosan germaniy (1 yoki G) va kremniy (2 yoki K) dan foydalaniladi. Ikkinchi element­harfli bo‘lib, bipolyar tranzistorlar T, maydonli tranzistor P deb belgilanadi. Uchinchi element-raqamli, tranzistorlarning quvvat va chastota xarakteristikalarini bildiradi:
chegaraviy chastota, MGTS < 33-30 > 30
kam quvvat (P < 0,3 Vt) li tranzistorda
uchinchi element 1 2 3
o‘rtacha quvvat (P = 0,3 1,5 Vt) li tranzistorda 4 5 6
katta quvvat (P > 1,5 Vt) li tranzistorda 7 8 9
To‘rtinchi, beshinchi va oltinchi tamg‘alanish elementlari ishlab chiqarilgan tartib raqami va parametrik guruh raqamini aniqlaydi.