آی‌جی‌بی‌تی

ترانزیستور دو قطبی با گِیت عایق شده (انگلیسی: Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT) از نیمه‌هادیهای قدرت است که دارای قابلیت عملکرد در ولتاژها و جریان‌های بالا و نیز سوئیچینگ سریع است. این ترانزیستور در بسیاری از لوازم مدرن از جمله خودروی برقی، قطار، یخچال‌ها، دستگاه‌های تهویه مطبوع، سیستم‌های استریو و تقویت کننده‌های قدرت استفاده می‌شود. همچنین در ساخت اینورترها، ترانس جوشکاری و منبع تغذیهٔ UPS نیز کاربرد دارد.

با سوییچ کردن ترانزیستورها در فرکانس‌های بالا می‌توان از آن‌ها برای کنترل سطح ولتاژ DC استفاده کرد. به این منظور، ترانزیستور باید بتواند ولتاژها و جریان‌های زیاد و نیز فرکانس سوئیچینگ زیاد را تحمل کند. به همین دلیل برای این منظور از از ترانزیستور ماسفت قدرت (Power Mosfet) استفاده می‌شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن زیاد می‌شود. برای رفع این مشکل از IGBT استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر به دلیل ارزانی و مزایای این قطعه از آن استفاده زیادی شده‌است.

+جدول مقایسه IGBTBasic Electronics Tutorials.+ مشخصه قطعه BJT قدرت ماسفت قدرت IGBT بازه ولتاژ
  High <1kV
  High <1kV
  Very high >1kV بازه جریان
  High <500A
 High >500A
  High >500A Input drive
  Current ratio hFE۲۰–۲۰۰
  Voltage VGS3-10 V
  Voltage VGE4-8 V امپدانس ورودی
  Low
  High
  High امپدانس خروجی
  Low
  Medium
  Low سرعت سوئیچینگ
  Slow (µs)
  Fast (ns)
  Medium هزینه
  Low
  Medium
  High

 ساختار قطعه 
IGBT ترکیبی از دو ترانزیستور BJT و ماسفت است. IGBT از دید ورودی، یک ماسفت، و از دید خروجی یک BJT است. BJT و ماسفت دارای خصوصیاتی هستند که از نقطه نظرهایی یکدیگر را تکمیل می‌کنند.

BJTها در حالت روشن (وصل) دارای تلفات هدایتی کمتری هستند، درحالیکه زمان سوئیچینگ آن‌ها به خصوص هنگام خاموش شدن طولانی‌تر است. ماسفت‌ها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل شوند، بنابراین تلفات هدایت آن‌ها بیشتر است. IGBT ترانزیستوری است که مزایای BJT و ماسفت را باهم دارد؛ مانند
 امپدانس ورودی بالا (مانند ماسفت)
 افت ولتاژ و تلفات کم (مانند BJT)
 ولتاژ حالت روشن (وصل) کم (مانند BJT)

نام پایه‌های IGBT هم از نام پایه‌های BJT و ماسفت گرفته شده‌است؛ گِیت از ماسفت، و کلکتور و امیتر هم از BJT. سرعت سوییچ کردن IGBT محدود است، به‌طور نمونه 1KHz تا 50 KHz که در کل بین BJT و ماسفت قرار می‌گیرد.

مهم‌ترین و تقریباً تنها کارایی IGBT، سوییچینگ جریان‌های بالا است.

 نمونه ماژول IGBT 


 منابع 

 حافظی مطلق، ناصر. "الکترونیک کاربردی، جلد نخست: آزمایشگاه الکترونیک۱". نگاران سبز، مشهد: ۱۳۹۱. شابک: ۹۷۸-۶۰۰-۹۰۵۳۶-۵-۰

رده:اختراع‌های ژاپنی
رده:اختراع‌های هندی
رده:الکترونیک قدرت
رده:انواع ترانزیستور
رده:ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی
رده:قطعات نیم‌رسانا
رده:کلیدهای حالت‌جامد
رده:ماسفت‌ها