Транзисторы IGBT с накоплением заряда (CSTBT, SPT+): технология, принцип действия, схема и устройство

Что такое CSTBT и SPT+? В современной силовой электронике, где каждый ватт потерянной энергии превращается в губительное тепло, борьба идет за милливольты падения напряжения. CSTBT (Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor) и SPT+ (Soft Punch Through Plus) — это передовые архитектуры биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), относящиеся к 5-му и последующим поколениям этих приборов. Если … Читать далее

Технологии Trench-FS и SPT в IGBT транзисторах: принцип работы и отличия

В мире силовой электроники идет непрерывная битва за эффективность. Инженеры стремятся минимизировать потери энергии, уменьшить размеры устройств и повысить их надежность. В центре этой битвы находится IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) — биполярный транзистор с изолированным затвором. Это «рабочая лошадка» современных преобразователей частоты, сварочных инверторов и электротранспорта. Однако классические технологии достигли своего физического предела. На … Читать далее

Транзисторы IGBT с вертикальным затвором Trench-Gate: Устройство, принцип работы и технология

Trench-Gate IGBT — это усовершенствованная архитектура биполярного транзистора с изолированным затвором, где управляющий электрод (затвор) расположен не на поверхности кристалла, а углублен в специальную канавку (траншею). Это позволяет кардинально снизить потери энергии при протекании тока. История развития силовой электроники — это постоянная битва за снижение потерь. Классические планарные (плоские) IGBT, доминировавшие в 1980-х годах, к … Читать далее

Устройство IGBT транзистора: Физика эпитаксиальных (PT) и гомогенных (NPT) слоев

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT — Insulated-Gate Bipolar Transistor) — это «рабочая лошадка» современной силовой электроники. Представьте себе гибрид, который взял лучшие качества от двух родителей: высокое входное сопротивление и простоту управления от полевого транзистора (MOSFET) и способность коммутировать огромные токи с малыми потерями от биполярного транзистора (BJT). Появившись в 1980-х годах, IGBT совершили … Читать далее

IGBT транзисторы: принцип работы, устройство, характеристики и расчеты

Что такое IGBT? Если отвечать кратко, то это «рабочая лошадка» современной силовой электроники. Аббревиатура расшифровывается как Insulated-Gate Bipolar Transistor — биполярный транзистор с изолированным затвором. Это гибридный полупроводниковый прибор, который объединил в себе лучшие качества двух миров: простоту управления полевых транзисторов и способность коммутировать огромные токи биполярных структур. Краткая историческая справка: До 1980-х годов инженерам … Читать далее

Технология статической индукции: Как работают SIT транзисторы и FCT тиристоры

Статический индукционный транзистор (SIT — Static Induction Transistor) — это уникальный класс силовых полупроводниковых приборов, который занимает особую нишу между классическими полевыми транзисторами (JFET) и вакуумными триодами. По своей сути, это полевой транзистор с управляющим p-n-переходом и вертикальной структурой канала, но с одной критически важной особенностью: у него отсутствует эффект насыщения тока стока. История этих … Читать далее

Транзисторы МДП, изготовленные по технологии Cool-MOS: Характеристики, принцип работы и расчет

Что такое Cool-MOS? Это революционная технология производства силовых полевых транзисторов (MOSFET), основанная на принципе суперперехода (Superjunction). До появления этой технологии инженеры сталкивались с жестким физическим ограничением: чем выше напряжение, которое может выдержать транзистор, тем выше его сопротивление в открытом состоянии, что ведет к огромным тепловым потерям. Технология Cool-MOS, впервые представленная компанией Infineon Technologies в конце … Читать далее

Мощные МДП-транзисторы (MOSFET) с коротким каналом: теория, расчет и схемы

Что представляет собой современный силовой ключ в электронике? Чаще всего это мощный МДП-транзистор (металл—диэлектрик—полупроводник), известный в зарубежной литературе как MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). Это полупроводниковый прибор, управляемый электрическим полем, который произвел революцию в силовой электронике, позволив создавать высокоэффективные импульсные источники питания, инверторы и системы управления двигателями. Краткая история: Идея полевого транзистора была запатентована Юлиусом Лилиенфельдом … Читать далее

Полевые тиристоры MCT: Симбиоз тиристорной мощности и полевого управления

В мире силовой электроники ведется постоянная борьба за создание «идеального ключа» — прибора, который мог бы пропускать огромные токи с минимальными потерями (как тиристор), но при этом управлялся бы легко и быстро (как полевой транзистор). Ответом на этот вызов стало появление MCT (MOS Controlled Thyristor) — полевого тиристора, или тиристора с полевым управлением. Исторически, разработка … Читать далее

Тиристоры с интегрированным управлением (IGCT): Технология жесткой коммутации

IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor) — это высоковольтный полупроводниковый ключ, объединяющий преимущества запираемого тиристора (GTO) и биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT). Это эволюционное развитие GTO-тиристора, в котором проблема медленного выключения решена путем радикального снижения индуктивности цепи управления и интеграции драйвера с силовым модулем. Краткая история: В 1990-х годах промышленность столкнулась с ограничениями классических GTO-тиристоров: … Читать далее