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

Методы коммутации силовых тиристоров по управляющему электроду: технологии GCT, ETO и MTO

Данный материал посвящен эволюции и принципам работы силовых полупроводниковых приборов класса запираемых тиристоров (GTO — Gate Turn-Off thyristor). Речь пойдет о передовых модификациях этих приборов: GCT, ETO и MTO. Это мощные электронные ключи, способные коммутировать (включать и, главное, выключать) огромные токи — тысячи ампер при напряжениях в тысячи вольт. Краткая историческая справка: Классические тиристоры, появившиеся … Читать далее

Запираемый тиристор (GTO): принцип работы, устройство и физика процессов

Запираемый тиристор — это мощный полупроводниковый ключ, который объединяет в себе преимущества обычного тиристора (способность коммутировать огромные токи и напряжения) и транзистора (полная управляемость). В технической литературе он часто обозначается аббревиатурой GTO (Gate Turn-Off thyristor).В отличие от классических тиристоров, которые после включения «защелкиваются» и могут быть выключены только снятием напряжения с анода, запираемые тиристоры способны переходить … Читать далее

Симисторы и динисторы: принцип работы, устройство, схемы включения, ВАХ

Силовая электроника сегодня немыслима без компактных и надежных полупроводниковых ключей. Одним из венцов эволюции тиристорных структур является симметричный тиристор, более известный как симистор (или триак — от англ. TRIAC, Triode for Alternating Current). Это полупроводниковый прибор, способный проводить ток в обоих направлениях, что делает его идеальным решением для управления цепями переменного тока. Исторически появление симисторов … Читать далее