Công Nghệ IGBT Và Những Tính Năng ưu Việt - Bkaii

Hiện nay các máy hàn hay những máy móc thiết bị điện hiện đại có rất nhiều loại sử dụng công nghệ IGBT với những tính năng ưu việt. Vậy IGBT là gì, khái niệm, nguyên lí hoạt động cũng như ưu điểm vượt trội của công nghệ này ra sao? Hôm nay BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu một số thông tin về IGBT nhé!

IGBT ngày nay được áp dụng rộng rãi trong ngành điện công nghiệp đặc biệt là trong các bộ biến tần, máy hàn điện tử và máy cắt plasma. Qua bài viết này chúng ta sẽ thấy được vì sao công nghệ này lại trở nên phổ biến như vậy.

Trước tiên ta sẽ tìm hiểu xem công nghệ IGBT là gì? IGBT là viết tắt của cụm từ tiếng anh Insulated Gate Bipolar Transistor là một loại Transistor có cực điều khiển cách ly, là loại linh kiện bán dẫn công suất 3 cực. IGBT kết hợp khả năng đóng cắt nhanh của mosfet và có khả năng chịu tải lớn của Transistor thông thường, IGBT là một phần tử trong các thiết bị điện hoạt động và điều khiển bằng điện áp, do đó công suất điều khiển yêu cầu sẽ cực nhỏ.

IGBT với Thysistor và Mosfet

IGBT là loại van với công suất ấn tượng. Khác với Thysistor, IGBT cho phép bạn đóng cắt nhanh chóng bằng cách đặt điện áp điều khiển lên hai cực G và E. Điện áp ra bạn đo được trên van rất đồng dạng với điện áp điều khiển. IGBT thường sử dụng trong các mạch biến tần hay những bộ băm xung áp một chiều. Driver của IGBT cũng sẵn có ở Việt Nam, tuy nhiên giá cả khá cao.

Về cấu trúc bán dẫn, IGBT gần giống với mosfet, tuy nhiên nó có thêm lớp nối với Collector tạo nên cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa Emiter (tương tự với cực gốc) với Collector (tương tự cực máng), mà không là n-n như ở mosfet. IGBT có thể coi tương đương với Transistor p-n-p với dòng base được điều khiển bằng một mosfet.

Dưới tác dụng của áp điều khiển Uge>0, kênh dẫn với những hạt mang điện là những điện tử được hình thành, giống với cấu trúc mosfet. Các điện tử di chuyển về phía Collector vượt qua lớp tiếp giáp n-p như ở cấu trúc giữa base, Collector ở Transistor thường và tạo nên dòng Collector.

Ưu điểm, hạn chế

Ưu điểm:

• Cho phép việc đóng cắt dễ dàng, chức năng điều khiển nhanh chóng
• Chịu áp lớn hơn MOS, thường là 600V tới 1.5kV, một số loại lớn hơn thì hơi đặc biệt.
• Tải dòng lớn, cỡ xấp xỉ 1KA. Sụt áp bé và điều khiển bằng áp.

Hạn chế:

Tuy có những ưu điểm nổi bật như trên nhưng công nghệ này cũng tồn tại một số hạn chế đáng lưu tâm

• Tần số thấp hơn so với MOS. Với các ứng dụng cần tần số cao áp 400V thì MOS vẫn được ưu tiên hơn. Nếu IGBT hoạt động ở tần số cao thì sụt áp sẽ lớn hơn.
• Công suất vừa và nhỏ.
• Giá thành cao hơn so với các linh kiện khác như mosfet.

Ứng dụng IGBT

Công nghệ IGBT được áp dụng trong nhiều lĩnh vực thuộc ngành điện công nghiệp, cụ thể công nghệ IGBT được sử dụng trong các máy hàn công nghiệp, các thiết bị điện công nghiệp, các mạng điện công nghiệp, bộ biến tần… Máy hàn điện tử ứng dụng công nghệ mới IGBT tiên tiến và hiện đại hơn rất nhiều, máy hàn sử dụng công nghệ IGBT có mối hàn đẹp và sáng hơn không có xỉ, tiết kiệm điện năng, dòng ổn định hơn, trọng lượng nhẹ và dễ sử dụng

IGBT được bật và tắt theo trình tự để tạo xung với các độ rộng khác nhau từ điện áp tuyến dẫn một chiều được trữ trong tụ điện.

Bằng cách sử dụng điều biến độ rộng xung hoặc PWM, IGBT có thể được bật và tắt theo trình tự giống với sóng dạng sin được áp dụng trên sóng mang. Ngoài ra trong biến tần IGBT còn có tác dụng làm giảm sóng hài trong các mạng điện công nghiệp

Không chỉ trong công nghiệp, IGBT còn được ứng dụng rộng rãi trong điện dân dụng khi được tích hợp vào những chiếc bếp từ. IGBT là công cụ đắc lực trong việc chuyển mạch điện của bếp điện từ, giúp người tiêu dùng có thể điều khiển nhanh chóng. Đây là linh kiện quan trọng số 1 trong bếp từ, nó được gọi là sò công suất IGBT

Xem thêm:

• Biến dòng là gì? Khái niệm, cấu tạo, phân loại và chế độ hoạt động
• Những ứng dụng trong thực tế của biến tần
• Tìm hiểu chung về tủ điện công nghiệp: khái niệm, chức năng và ứng dụng
• Bộ lưu điện là gì? Khái niệm, nguyên lí hoạt động, phân loại
• Nguồn xung là gì? Những tìm hiểu cơ bản

Trên đây là một số những tìm hiểu về công nghệ IGBT. Hi vọng với bài viết này các bạn đã có thêm cho mình những so sánh thú vị và hữu ích. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"