আইজিবিটি ট্রানজিস্টর
একটি বিচ্ছিন্ন গেট সহ বাইপোলার ট্রানজিস্টরগুলি একটি নতুন ধরণের সক্রিয় ডিভাইস যা তুলনামূলকভাবে সম্প্রতি উপস্থিত হয়েছিল। এর ইনপুট বৈশিষ্ট্যগুলি একটি ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের ইনপুট বৈশিষ্ট্যের অনুরূপ এবং এর আউটপুট বৈশিষ্ট্যগুলি একটি বাইপোলারের আউটপুট বৈশিষ্ট্যের মতো।
সাহিত্যে, এই ডিভাইসটিকে আইজিবিটি (ইনসুলেটেড গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর) বলা হয়... গতির দিক থেকে, এটি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর বাইপোলার ট্রানজিস্টর... প্রায়শই, IGBT ট্রানজিস্টরগুলি পাওয়ার সুইচ হিসাবে ব্যবহার করা হয়, যেখানে চালু করার সময় 0.2 — 0.4 μs, এবং টার্ন-অফ টাইম হল 0.2 — 1.5 μs, সুইচ করা ভোল্টেজগুলি 3.5 kV-এ পৌঁছে, এবং স্রোত 1200 A .
IGBT-T ট্রানজিস্টরগুলি উচ্চ ভোল্টেজ রূপান্তর সার্কিট থেকে থাইরিস্টরগুলিকে প্রতিস্থাপন করে এবং গুণগতভাবে আরও ভাল বৈশিষ্ট্য সহ স্পন্দিত সেকেন্ডারি পাওয়ার সাপ্লাই তৈরি করা সম্ভব করে। IGBT-T ট্রানজিস্টর ব্যাপকভাবে বৈদ্যুতিক মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য ইনভার্টারে, 1 কেভির উপরে ভোল্টেজ এবং শত শত অ্যাম্পিয়ারের স্রোত সহ উচ্চ-শক্তির ক্রমাগত পাওয়ার সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।কিছু পরিমাণে, এটি এই কারণে যে শত শত অ্যাম্পিয়ারের স্রোত চালু অবস্থায়, ট্রানজিস্টর জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ 1.5 - 3.5V এর মধ্যে থাকে।
আইজিবিটি ট্রানজিস্টরের গঠন থেকে দেখা যায় (চিত্র 1), এটি একটি বরং জটিল ডিভাইস যেখানে একটি পিএন-পি ট্রানজিস্টর একটি এন-চ্যানেল এমওএস ট্রানজিস্টর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
IGBT ট্রানজিস্টরের সংগ্রাহক (চিত্র 2, a) হল VT4 ট্রানজিস্টরের বিকিরণকারী। যখন গেটে একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ট্রানজিস্টর VT1 এর একটি বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী চ্যানেল থাকে। এটির মাধ্যমে, আইজিবিটি ট্রানজিস্টরের নির্গমনকারী (ভিটি 4 ট্রানজিস্টরের সংগ্রাহক) ভিটি 4 ট্রানজিস্টরের ভিত্তির সাথে সংযুক্ত থাকে।
এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে এটি সম্পূর্ণরূপে আনলক করা হয়েছে এবং IGBT ট্রানজিস্টরের সংগ্রাহক এবং এর ইমিটারের মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ VT4 ট্রানজিস্টরের ইমিটার জংশনে ভোল্টেজ ড্রপের সমান হয়ে যায়, যা VT1 ট্রানজিস্টর জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ Usi এর সাথে যোগ করা হয়।
ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে p—n জংশনে ভোল্টেজ ড্রপ কমে যাওয়ার কারণে, একটি নির্দিষ্ট বর্তমান পরিসরে একটি আনলক করা IGBT ট্রানজিস্টরে ভোল্টেজ ড্রপের একটি ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ থাকে, যা উচ্চ প্রবাহে ধনাত্মক হয়। অতএব, IGBT জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ ডায়োডের (VT4 ইমিটার) থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজের নীচে পড়ে না।
ভাত। 2. একটি IGBT ট্রানজিস্টরের সমতুল্য সার্কিট (a) এবং দেশীয় (b) এবং বিদেশী (c) সাহিত্যে এর প্রতীক
IGBT ট্রানজিস্টরে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ বৃদ্ধির সাথে সাথে চ্যানেল কারেন্ট বৃদ্ধি পায়, যা VT4 ট্রানজিস্টরের বেস কারেন্ট নির্ধারণ করে, যখন IGBT ট্রানজিস্টর জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ কমে যায়।
যখন ট্রানজিস্টর VT1 লক করা হয়, তখন ট্রানজিস্টর VT4 এর কারেন্ট ছোট হয়ে যায়, যা এটিকে লক করা বিবেচনা করা সম্ভব করে। একটি তুষারপাত ভাঙ্গন ঘটলে অপারেশনের থাইরিস্টর-সাধারণ মোড নিষ্ক্রিয় করার জন্য অতিরিক্ত স্তরগুলি চালু করা হয়। বাফার স্তর n + এবং প্রশস্ত বেস অঞ্চল n– p — n — p ট্রানজিস্টরের বর্তমান লাভে হ্রাস প্রদান করে।
স্যুইচ অন এবং অফ করার সাধারণ চিত্রটি বেশ জটিল, যেহেতু চার্জ বাহকগুলির গতিশীলতার পরিবর্তন রয়েছে, গঠনে উপস্থিত p — n — p এবং n — p — n ট্রানজিস্টরগুলিতে বর্তমান স্থানান্তর সহগ, এর প্রতিরোধের পরিবর্তন রয়েছে। অঞ্চল, ইত্যাদি। যদিও নীতিগতভাবে আইজিবিটি ট্রানজিস্টরগুলি রৈখিক মোডে কাজ করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যদিও তারা প্রধানত কী মোডে ব্যবহৃত হয়।
এই ক্ষেত্রে, সুইচ ভোল্টেজের পরিবর্তনগুলি চিত্রে দেখানো বক্ররেখা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
ভাত। 3. IGBT ট্রানজিস্টরের ভোল্টেজ ড্রপ Uke এবং বর্তমান Ic-এ পরিবর্তন
ভাত। 4. একটি IGBT টাইপ ট্রানজিস্টরের সমতুল্য চিত্র (a) এবং এর বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য (b)
গবেষণায় দেখা গেছে যে বেশিরভাগ IGBT ট্রানজিস্টরের জন্য, চালু এবং বন্ধ করার সময় 0.5 - 1.0 μs অতিক্রম করে না। অতিরিক্ত বাহ্যিক উপাদানের সংখ্যা কমাতে, ডায়োডগুলিকে আইজিবিটি ট্রানজিস্টরগুলিতে প্রবর্তন করা হয় বা বেশ কয়েকটি উপাদান নিয়ে গঠিত মডিউল তৈরি করা হয় (চিত্র 5, a — d)।
ভাত। 5. IGBT-ট্রানজিস্টরের মডিউলের প্রতীক: a — MTKID; b — MTKI; c — M2TKI; d — MDTKI
IGBT ট্রানজিস্টরের প্রতীকগুলির মধ্যে রয়েছে: অক্ষর M — সম্ভাব্য-মুক্ত মডিউল (বেসটি বিচ্ছিন্ন); 2 - কী সংখ্যা; অক্ষর TCI — উত্তাপযুক্ত আবরণ সহ বাইপোলার; DTKI — আইসোলেটেড গেট সহ ডায়োড/বাইপোলার ট্রানজিস্টর; TCID — বাইপোলার ট্রানজিস্টর / আইসোলেটেড গেট ডায়োড; সংখ্যা: 25, 35, 50, 75, 80, 110, 150 — সর্বাধিক বর্তমান; সংখ্যা: 1, 2, 5, 6, 10, 12 — সংগ্রাহক এবং বিকিরণকারী Uke (* 100V) এর মধ্যে সর্বাধিক ভোল্টেজ। উদাহরণস্বরূপ, MTKID-75-17 মডিউলটিতে UKE = 1700 V, I = 2 * 75A, UKEotk = 3.5 V, PKmax = 625 W রয়েছে।
প্রযুক্তিগত বিজ্ঞানের ডাক্তার, অধ্যাপক এলএ পোটাপভ