ЕДИНИЧНЫЕ IGBT

Наиболее популярными ключевыми элементами до середины 80-х г.г., являлись MOSFET транзисторы, но в связи с малым напряжением стока, имели ограниченную область применения. Для повышения коммутируемого напряжения возникла идея объединить между собой два прибора в одном корпусе - низковольтный полевой транзистор (малый ток управления) и мощный биполярный (большие коммутируемые токи и напряжения). Реализация идеи не заставила себя долго ждать и в начале 90-х г.г. в каталогах ряда фирм (среди которых одной из первых была фирма «International Rectifier») появились транзисторы IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors)

Обозначается этот тип транзисторов следующим образом:

Где
G - затвор (управление),
E - эмиттер и
C - коллектор
- назначение этих выводов аналогично биполярным транзисторам, таким образом, IGBT представляет собой высоковольтный биполярный транзистор, управляемый от сравнительно низковольтного МОП транзистора.

Также для сокращения числа внешних компонентов, в транзистор может быть встроен мощный высокочастотный демпферный диод (обычно подключен: эмиттер транзистора - анод диода, коллектор транзистора - катод диода)

Отличительные черты:

IGBT имеет отличные временные характеристики переключения, но несколько уступает MOSFET в быстродействии. Однако область безопасной работы IGBT позволяет, без применения дополнительных цепей формирования траектории переключения, успешно обеспечить его надeжную работу на частотах до 40 кГц (в резонансном режиме возможна работа с частотами более 200 кГц) при номинальных токах в десятки ампер.
Прямое падение напряжения на транзисторе в полностью открытом состоянии при коммутируемом напряжении 600-1200 В составляет 1,4- 3,1 В (как у биполярных транзисторов), что является значительно лучшим показателем, чем у силовых MOSFET (с таким же коммутируемым напряжением).

Основным применением данных устройств являются цепи коммутации высокого напряжения (600...1200 В) и тока (13...70 А) - мощные импульсные источники питания, электропривод, преобразователи энергии и т.д.

Основные параметры:

Uкэ.макс. - Mаксимальное напряжение коллектор-эмиттер
Iк.макс. - Mаксимальный продолжительный ток коллектора при температуре кристалла 25 °С, при повышении температуры до 100 °С этот ток падает в ~2 раза, при работе в импульсном режиме - повышается в ~2-4 раза в зависимости от модели и длительности импульса
Pк. макс. - Максимальная рассеиваемая коллектором мощность при температуре кристалла 25 °С, при повышении температуры до 100 °С значение мощности падает в ~2,5 раза
Uнас.кэ. - Типовое падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер в полностью открытом состоянии
tзад.выкл. - Максимальное время задержки на выключение транзистора - время которое пройдет от момента, при выключении, когда напряжение управления спадет до 90% от номинала, до момента когда ток коллектора также спадет до 90% от номинального
tвыкл. - Максимальное время выключения - время необходимое транзистору (после выдержки tзад.выкл) для уменьшения тока коллектора с 90% до 10% от номинального

Наименование	Uкэ макс, В	Iк макс, А	Pк макс., Вт	Uнас.кэ, В	tзад.выкл, нс	tзад.вкл, нс
В корпусе TO-220
IRG4BC20U	600	13	60	1,85	130	180
IRG4BC20UD*	600	13	60	1,85	140	170
IRG4BC30F	600	31	100	1,59	300	270
IRG4BC30FD*	600	31	100	1,59	350	230
IRG4BC30K	600	28	100	2,21	200	170
IRG4BC30S	600	34	100	1,4	810	590
IRG4BC30U	600	23	100	1,95	120	150
IRG4BC30UD*	600	23	100	1,95	140	130
IRG4BC30W	600	23	100	2,7	150	100
IRG4BC40F	600	49	160	2	410	420
IRG4BC40U	600	40	160	1,72	175	180
BUP212	1200	22	125	2,5	570	120
BUP213	1200	32	200	2,7	530	95
В корпусе TO-247
IRG4PC30KD*	600	28	100	2,21	250	120
IRG4PC30UD*	600	23	100	1,95	140	130
IRG4PC30W	600	23	100	2,7	150	100
IRG4PC40KD*	600	42	160	2,1	160	150
IRG4PC40U	600	40	160	1,72	175	180
IRG4PC50FD*	600	70	200	1,45	360	210
IRG4PC50K	600	52	200	1,84	240	120
IRG4PC50KD*	600	52	200	1,84	220	140
IRG4PC50U	600	55	200	1,65	260	130
IRG4PC50UD*	600	55	200	1,65	230	110
IRG4PC50W	600	55	200	2,3	86	180
IRG4PF50W	900	51	200	2,25	170	220
IRG4PH30K	1200	20	100	3,1	300	170
IRG4PH40KD*	1200	30	160	2,74	140	330
IRG4PH40U	1200	41	160	2,43	330	270
IRG4PH50K	1200	45	200	2,77	300	190
IRG4PH50UD*	1200	45	200	2,78	170	260
IRG4PSC71UD*	600	85	350	1,67	368	167
IRGPS40B120UD*	1200	80	595	3,12	365	33
IXGH12N100A	1000	24	100	4	850	500
IXGH28N30B	300	56	150	2,1	50	55
IXGH50N60B	600	75	300	2,5	200	150
В корпусе TO-218
BUP313	1200	32	200	2,7	530	95
BUP314	1200	52	300	2,7	560	60