ইনসুলেটেড গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর ডিজাইন কনসেপ্ট

ইনসুলেটেড গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর (IGBT) এর নকশা ধারণা উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-বর্তমান অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি একক ডিভাইসের সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করতে পাওয়ার MOSFET এবং বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর (BJT/GTR) এর সুবিধাগুলিকে একীভূত করার উপর ফোকাস করে৷

 

মূল নকশা ধারণা

যৌগিক গঠন, পরিপূরক শক্তি এবং দুর্বলতা
IGBT উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা, ভোল্টেজ-চালিত অপারেশন, এবং MOSFET-এর দ্রুত পরিবর্তনের বৈশিষ্ট্যগুলিকে নিম্ন পরিবাহী ভোল্টেজ ড্রপ এবং BJT-এর উচ্চ বর্তমান ঘনত্বের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে একত্রিত করে, "ভোল্টেজ কন্ট্রোল + বাইপোলার কন্ডাকশন" এর একটি হাইব্রিড ডিভাইস তৈরি করে।

 

পরিবাহী ক্ষতি কমাতে পরিবাহিতা মডুলেশন বাস্তবায়ন করা
N⁻ ড্রিফ্ট অঞ্চলে সংখ্যালঘু বাহক (গর্ত) ইনজেকশনের মাধ্যমে, পরিবাহিতা মড্যুলেশন প্রভাব-স্টেট রেজিস্ট্যান্সে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যা IGBT-কে উচ্চ ভোল্টেজেও কম স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (Vce(sat)) বজায় রাখার অনুমতি দেয়, একই rating voltage সহ MOSFETs থেকে অনেক বেশি।

 

উল্লম্ব চার-স্তর কাঠামো (P⁺/N⁻/P/N⁺) ভোল্টেজ প্রতিরোধ এবং বর্তমান ক্ষমতা অপ্টিমাইজ করে
একটি উল্লম্ব পরিবাহী কাঠামো ব্যবহার করে, পুরু এবং হালকাভাবে ডোপড N⁻ ড্রিফ্ট অঞ্চল উচ্চ ভোল্টেজ ব্লকিং বহন করে, যখন P⁺ সংগ্রাহক দক্ষতার সাথে গর্ত ইনজেকশন করে, উচ্চ ভোল্টেজ সহ্য করে এবং বৃহৎ কারেন্ট বহন করার ক্ষমতার ভারসাম্য বজায় রাখে।

 

এমওএস গেট নিরোধক নিয়ন্ত্রণ ড্রাইভিং সার্কিটকে সহজ করে
গেটটি একটি SiO₂ নিরোধক স্তরের মাধ্যমে চ্যানেল গঠন নিয়ন্ত্রণ করে এবং একা গেট ভোল্টেজ দ্বারা চালিত হতে পারে, ন্যূনতম ড্রাইভিং শক্তি প্রয়োজন এবং একটি BJT-এর মতো অবিচ্ছিন্ন বেস কারেন্টের প্রয়োজনীয়তা দূর করে।

 

উচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্ব সমর্থন করে
থাইরিস্টর বা GTO-এর তুলনায়, IGBT-এর দ্রুত পরিবর্তনের গতি রয়েছে (শত kHz পরিসর পর্যন্ত), এবং প্রযুক্তিগত উন্নতির সাথে (যেমন সপ্তম-প্রজন্মের মাইক্রো-ট্রেঞ্চ এবং ফিল্ড-স্টপ স্ট্রাকচার), বিদ্যুতের ঘনত্ব ক্রমাগত বাড়তে থাকে, যা এগুলিকে উচ্চ দক্ষতার জন্য উপযুক্ত করে তোলে{4}} উচ্চতার জন্য নতুন শক্তির যান, ফটোভোলটাইক ইনভার্টার এবং শিল্প পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভের মতো পরিস্থিতি।