Igbt

آئی جی بی ٹی انسولیٹڈ گیٹ بائی پولر ٹرانجسٹر کی ایک مختصر شکل ہے ، بائپولر جنکشن ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) اور میٹل آکسائڈ فیلڈ اثر ٹرانجسٹر (MOS-FET) کا مجموعہ ۔ یہ سیمیکمڈکٹر ڈیوائس ہے جو متعلقہ ایپلی کیشنز کو سوئچ کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہے۔

چونکہ IGBT MOSFET اور ٹرانجسٹر کا مرکب ہے ، اس میں ٹرانجسٹروں اور MOSFET دونوں کے فوائد ہیں۔ موسفٹ میں ہائی مائبادا کے ساتھ تیز رفتار سوئچنگ کے فوائد ہیں اور دوسری طرف بی جے ٹی کو اعلی فائدہ اور کم سنترپتی وولٹیج کا فائدہ ہے ، دونوں آئی جی بی ٹی ٹرانجسٹر میں موجود ہیں۔ آئی جی بی ٹی ایک وولٹیج کنٹرول سیمیکمڈکٹر ہے جو تقریبا zero صفر گیٹ کرنٹ ڈرائیو کے ساتھ بڑے کلکٹر ایمیٹر دھاروں کو اہل بناتا ہے۔

جیسا کہ زیر بحث آیا ، آئی جی بی ٹی کو موسفٹ اور بی جے ٹی دونوں کے فوائد ہیں ، آئی جی بی ٹی نے موصلی گیٹ جیسے ہی عام موزفٹس اور ایک ہی آؤٹ پٹ ٹرانسفر کی خصوصیات کی مانند ہے۔ اگرچہ ، بی جے ٹی موجودہ کنٹرولڈ ڈیوائس ہے لیکن آئی جی بی ٹی کے لئے ، کنٹرول مووسفیٹ پر منحصر ہے ، اس طرح یہ وولٹیج سے کنٹرول آلہ ہے ، جو معیاری ایم او ایس ایف ای ٹی کے برابر ہے۔

IGBT ایکویولینٹ سرکٹ اور علامت

مذکورہ تصویر میں آئی جی بی ٹی کے مساوی سرکٹ دکھایا گیا ہے۔ ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر میں یہ وہی سرکٹ ڈھانچہ استعمال ہوا ہے جہاں دو ٹرانجسٹر بالکل اسی طرح جڑے ہوئے ہیں۔ جیسا کہ ہم مذکورہ تصویر کو دیکھ سکتے ہیں ، آئی جی بی ٹی دو آلات ، این چینل موسفٹ اور پی این پی ٹرانجسٹر ملا ہوا ہے ۔ N چینل MOSFET PNP ٹرانجسٹر چلا رہا ہے۔ بی جے ٹی کے ایک معیاری پن آؤٹ میں کلکٹر ، ایمٹر ، بیس اور معیاری موسفٹ پن آؤٹ میں گیٹ ، نالی اور ماخذ شامل ہیں۔ لیکن آئی جی بی ٹی ٹرانجسٹر پنوں کی صورت میں ، یہ گیٹ ہے ، جو این چینل موسفٹ سے آرہا ہے اور پی ایل پی ٹرانجسٹر سے کلکٹر اور ایمیٹر آ رہے ہیں۔

پی این پی ٹرانجسٹر میں ، جمع کرنے والا اور ایمیٹر ترسیل کا راستہ ہے اور جب آئی جی بی ٹی کو تبدیل کیا جاتا ہے تو اس کا انعقاد کیا جاتا ہے اور کرنٹ کو اس کے ذریعے لے جاتا ہے۔ یہ راستہ N چینل MOSFET کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے۔

بی جے ٹی کے معاملے میں ، ہم اس فائدہ کا حساب لگاتے ہیں جس کو بیٹا کے نام سے منسوب کیا جاتا ہے (

مذکورہ تصویر میں ، آئی جی بی ٹی کی علامت دکھائی گئی ہے ۔ جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں ، اس علامت میں ٹرانجسٹر کا جمع کرنے والا امیٹر حصہ اور موسفٹ کے گیٹ والا حصہ شامل ہے۔ تینوں ٹرمینلز کو گیٹ ، کلکٹر اور ایمیٹر کے طور پر دکھایا گیا ہے ۔

جب جمع کرنے والے سے emitter تک موجودہ بہاؤ ' آن ' موڈ کو چلانے یا بند کرنے میں ہوتا ہے ۔ بی جے ٹی ٹرانجسٹر کے لئے بھی ایسا ہی ہوتا ہے۔ لیکن آئی جی بی ٹی کے معاملے میں بیس کے بجائے گیٹ موجود ہے۔ Emitter کی وولٹیج کو گیٹ کے درمیان فرق کے طور پر کہا جاتا ہے Vge اور emitter پر جمعاکار درمیان وولٹیج فرق کے طور پر کہا جاتا ہے Vce.

Emitter کی موجودہ (IE) کے طور پر تقریبا ایک ہی ہے جمعاکار موجودہ (آایسی) ، یعنی = آایسی. چونکہ کلیکٹر اور ایمیٹر دونوں میں موجودہ بہاؤ نسبتا same یکساں ہے ، لہذا ویس بہت کم ہے۔

یہاں بی جے ٹی اور موسفٹ کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔

آئی جی بی ٹی کی درخواستیں:

IGBT بنیادی طور پر پاور سے متعلق ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ معیاری طاقت بی جے ٹی کے پاس بہت سست ردعمل کی خصوصیات ہیں جبکہ موزفٹ تیزی سے سوئچنگ کی درخواست کے ل suitable موزوں ہے ، لیکن موسفٹ ایک مہنگا انتخاب ہے جہاں اعلی درجہ بندی کی ضرورت ہے۔ IGBT بجلی BJTs اور پاور MOSFETs کو تبدیل کرنے کے لئے موزوں ہے ۔

نیز ، آئی جی بی ٹی بی جے ٹی کے مقابلے میں کم 'آن' مزاحمت کی پیش کش کرتا ہے اور اس پراپرٹی کی وجہ سے آئی جی بی ٹی اعلی طاقت سے متعلق ایپلی کیشن میں تھرمل موثر ہے۔

الیکٹرانکس کے میدان میں IGBT کی ایپلی کیشنز وسیع ہیں۔ مزاحمت کم ہونے کی وجہ سے ، بہت زیادہ موجودہ حالیہ درجہ بندی ، تیز سوئچنگ اسپیڈ ، زیرو گیٹ ڈرائیو ، آئی جی بی ٹی ہائی پاور موٹر کنٹرول ، انورٹرز ، سوئچڈ موڈ پاور سپلائی میں اعلی تعدد تبدیل کرنے والے علاقوں کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔

مذکورہ شبیہہ میں ، آئی بی جی ٹی کا استعمال کرتے ہوئے بنیادی سوئچنگ ایپلی کیشن دکھائی گئی ہے۔ آر ایل کو ، زمین پر IGBT کی emitter کے اس پار سے منسلک ایک resistive بوجھ ہے. بوجھ میں وولٹیج کا فرق VRL کے بطور ظاہر ہوتا ہے ۔ بوجھ بھی دلکش ہوسکتا ہے۔ اور دائیں طرف ایک مختلف سرکٹ دکھایا گیا ہے۔ بوجھ کلیکٹر میں منسلک ہوتا ہے جہاں موجودہ حفاظت کے طور پر ریسسٹٹر ایمیٹر کے اس پار جڑا ہوا ہے۔ موجودہ دونوں صورتوں میں کلیکٹر سے emitter کے بہاؤ میں آئے گا۔

بی جے ٹی کی صورت میں ہمیں بی جے ٹی کے پورے حصے میں مستقل موجودہ سپلائی کرنے کی ضرورت ہے۔ لیکن آئی جی بی ٹی کی صورت میں ، موزفٹ کی طرح ہی ہمیں بھی گیٹ کے پار مستقل وولٹیج فراہم کرنے کی ضرورت ہے اور سنترپتی کو مستحکم حالت میں برقرار رکھا جاتا ہے۔

بائیں معاملے میں ، وولٹیج کا فرق ، VIN جو گراؤنڈ / VSS کے ساتھ ان پٹ (گیٹ) کا ممکنہ فرق ہے ، جمع کرنے والے سے emitter تک بہاؤ آؤٹ پٹ موجودہ کو کنٹرول کرتا ہے۔ وی سی سی اور جی این ڈی کے درمیان وولٹیج کا فرق پورے بوجھ میں تقریبا same ایک جیسے ہے۔

دائیں طرف کے سرکٹ پر ، بوجھ سے بہتا ہوا موجودہ آر ایس ویلیو کے ذریعہ تقسیم شدہ وولٹیج پر منحصر ہوتا ہے ۔

I _RL2 = V _IN / R _S

موصل گیٹ دوئبرووی ٹرانجسٹر (IGBT) 'میں تبدیل کیا جا سکتا ہے پر ' اور ' بند دروازے کو چالو کرنے کے کی طرف سے. اگر ہم گیٹ کے پار وولٹیج لگا کر گیٹ کو زیادہ مثبت بناتے ہیں تو ، آئی جی بی ٹی کا ایمٹر آئی جی بی ٹی کو اپنی " آن " حالت میں رکھتا ہے اور اگر ہم گیٹ کو منفی یا صفر بناتے ہیں تو آئی جی بی ٹی " بند " حالت میں رہے گا ۔ یہ بی جے ٹی اور موسفٹ سوئچنگ کی طرح ہی ہے۔

آئی جی بی ٹی چہارم وکر اور ٹرانسفر کی خصوصیات

مذکورہ شبیہہ میں ، IV خصوصیات مختلف گیٹ وولٹیج یا Vge پر منحصر ہوتی ہیں ۔ X محور ظاہر کرنا جمعاکار Emitter کی وولٹیج یا Vce اور Y ظاہر کرنا جمعاکار موجودہ محور. آف اسٹیٹ کے دوران کلکٹر اور گیٹ وولٹیج سے گزرنے والا موجودہ صفر ہے ۔ جب ہم ویج یا گیٹ وولٹیج کو تبدیل کرتے ہیں تو آلہ فعال علاقے میں جاتا ہے۔ پھاٹک کے پار مستحکم اور مستقل وولٹیج کلکٹر کے ذریعہ مستحکم اور مستحکم موجودہ بہاؤ مہیا کرتا ہے۔ Vge میں اضافہ متناسب طور پر جمعکار کو موجودہ ، Vge3> Vge2> Vge3 میں اضافہ کررہا ہے ۔ BV IGBT کی خرابی والی وولٹیج ہے۔

یہ منحنی خطوط بیجٹی کے چہارم منتقلی منحنی خطوط کے برابر ہے ، لیکن یہاں ویج کو دکھایا گیا ہے کیونکہ آئی جی بی ٹی ایک وولٹیج سے چلنے والا آلہ ہے۔

مذکورہ تصویر میں ، آئی جی بی ٹی کی منتقلی کی خصوصیت دکھائی گئی ہے۔ یہ تقریبا PMOSFET کے ساتھ ایک جیسی ہے ۔ IGBT تفصیلات پر منحصر ہوتا ہے جب Vge ایک حد قیمت سے زیادہ ہونے کے بعد IGBT " آن " حالت میں جائے گا ۔

یہ ایک موازنہ کی میز ہے جو ہمیں پاور بی جے ٹی اور پاور موسیف کے ساتھ آئی جی بی ٹی کے مابین فرق کے بارے میں ایک منصفانہ تصویر پیش کرے گی ۔

ڈیوائس کی خصوصیات	آئی جی بی ٹی	پاور موسفٹ	پاور بی جے ٹی
وولٹیج کی درجہ بندی
موجودہ درجہ بندی
ان پٹ ڈیوائس
ان پٹ مائبادا
آؤٹ پٹ مائبادہ
سوئچنگ اسپیڈ
لاگت

اگلی ویڈیو میں ، ہم آئی جی بی ٹی ٹرانجسٹر کا سوئچنگ سرکٹ دیکھیں گے ۔