IGBTlà một thiết bị điện ngày nay được áp dụng rộng rãi trong các ngành điện công nghiệp, đặc biệt là trong các bộ biến tần, máy hàn điện tử và máy cắt bằng plasma. Qua bài viết này chúng ta sẽ thấy được vì sao công nghệIGBTnày lại trở nên phổ biến như vậy.
I. IGBT Là Gì?
IGBT(được viết tắt của cụm từ tiếng Anh Insulated Gate Bipolar Transistor) đây là một loại Transistor có cực điều khiển được cách ly, cũng là loại linh kiện bán dẫn công suất với 3 cực.
IGBTlà sự kết hợp với khả năng đóng cắt nhanh của MOSFET và đồng thời có khả năng chịu tải lớn của loại Transistor thông thường. Thiết bị là một phần tử cho các thiết bị điện hoạt động ổn định và điều khiển bằng điện áp, do đó công suất điều khiển yêu cầu sẽ ở điều kiện cực nhỏ.
IGBTlà loại van sở hữu công suất đạt mức tuyệt vời. Khác với Thysistor, thiết bị cho phép các bạn thực hiện đóng cắt nhanh chóng bằng cách đặt điện áp điều khiển lên cho hai cực “G” và “E”.
Với điện áp ra, các bạn có thể đo được trên van đồng dạng với điện áp điều khiển.IGBTthường sử dụng trong các mạchbiến tầnhay những bộ băm xung áp với một chiều. Driver củaIGBTcũng có sẵn ở Việt Nam, tuy nhiên giá cả thì sẽ hơi cao đôi chút. Hiện nay, với những ưu thế nổi trội của thiết bị được ứng dụng trong hầu hết ở các thiết bị công nghiệp như: Máy hàn điện tử, biến tần, Servo Drive,…
II. Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của IGBT:
Xét về cấu trúc bán dẫn thìIGBTthật sự gần giống với MOSFET, điểm khác nhau ở đây chỉ là 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 phải như là “n-n” ở MOSFET. Vì thế có thể coi thiết bị tương đương với Transistor “p-n-p” với dòng base được điều khiển bằng một MOSFET.
Dưới tác dụng của điện áp điều khiển “Uge>0”, kênh dẫn với những hạt mang điện và hình thành hạt điện tử, giống với cấu trúc MOSFET. Các điện tử di chuyển về phía Collector vượt qua cả lớp tiếp giáp “n-p” như ở cấu trúc giữa base, Collector ở Transistor thường, và tạo nên dòng Collector.
III. Ưu Nhược Điểm Của IGBT:
Hiện nay, thiết bị điệnIGBTđược hy vọng sẽ dần dần trong việc thay thế tất cả các loại khóa còn lại đang có mặt trên thị trường. Có thể nói đây là một sản phẩm với nhiều ưu điểm vượt trội, nhưng song song đó vẫn còn tồn tại các nhược điểm nhất định của thiết bị.
A. Ưu điểm
- Cho phép các bạn thực hiện việc đóng cắt trở nên dễ dàng, chức năng điều khiển một cách nhanh chóng.
- Chịu được áp lực lớn hơn MOS, thường là từ 600V cho tới 1.5kV, một số loại lớn hơn thì sẽ có các thông số đặc biệt.
- Tải dòng lớn, cỡ xấp xỉ ở mức 1KA. Sụt áp rất bé và điều khiển bằng áp.
B. Nhược điểm
- Có mức tần số thấp hơn so với MOS. Do vậy, với các ứng dụng cần các dòng tần số cao áp như 400V thì MOS vẫn sẽ được ưu tiên hơn. Nếu thiết bị hoạt động ở tần số cao thì tình trạng sụt áp sẽ lớn hơn.
- Công suất ở mức vừa và nhỏ.
- Giá thành cao hơn đôi chút so với các linh kiện khác như MOSFET.
IV. Cách Đo Và Kiểm Tra IGBT Còn Hoạt Động Tốt:
Trong đó, cách đo và kiểm tra thiết bị bằng đồng hồ vạn năng là phương pháp được các kỹ thuật viên áp dụng nhiều nhất. Với ưu điểm đo được nhanh, hiệu quả và độ chính xác cao hơn.
Nếu bạn mới muaIGBThoặc đã tháo nó ra khỏi thiết bị mà vẫn chưa biết cách đo. Trước hết hãy đảm bảo:
- Đảm bảo an toàn về mặt điện năng để không làm hỏng thiết bị của bạn.
- Điện áp của chân Gate và Emittor tuyệt đối không được lớn hơn điện áp danh định của thiết bị.
- Nếu chân Gate hở, phải đảm bảo giữa chân Collector và Emittor nguồn điện áp nhỏ hơn 20V.
- Sử dụng đồng hồ vạn năng có chế độ kiểm tra diode (Nguồn điện áp 9V) để thực hiện.
Cách kiểm traIGBTvới các bước tuần tự sau:
- Tháo thiết bị ra khỏi vị trí lắp đặt.
- Nối tắt hai chân chân Gate và Emittor và cấp điện áp chỉ ở mức khoảng 12V.
- Chọn chế độ kiểm tra diode trên đồng hồ vạn năng, tiếp theo sử dụng que đo đặt vào cực dương với chân Emittor và cực âm với chân Collector. Tiến hành kiểm tra xem kim của đồng hồ vạn năng đã chỉ đùng điện áp rơi trên diode của thiết bị chưa là được.
- Nối ngược lại bước 3 và kiểm tra đồng hồ, nếu kim đồng hồ chỉ hở mạch hoặc trạng thái điện trở vô cùng lớn là OK.
Khi kiểm tra chân Gate Oxide bằng đồng hồ vạn năng trong chế độ điện trở mà điện trở của cả hai chân của Emittor và Gate đều lớn thì có nghĩa làIGBTtrongbiến tần Yaskawavẫn hoạt động ở trạng thái bình thường.
V. Ứng Dụng Của IGBT:
Công nghệIGBTđược áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực và trong đó có ngành điện công nghiệp, cụ thể việc sử dụng thiết bị trong các máy hàn công nghiệp, thiết bị điện công nghiệp, các lưới mạng điện công nghiệp, bộ biến tần,…
VD: Máy hàn sử dụng công nghệ Insulated-Gate Bipolar Transistormang lại các mối hàn đẹp, sáng hơn và không có hiện tưởng xỉ, tiết kiệm điện năng, dòng được ổn định, cùng với đó là trọng lượng nhẹ giúp dễ sử dụng hơn.
Thiết bị có thể được bật/tắt theo trình tự đã được sắp xếp để tạo biên độ xung với các độ rộng khác nhau từ điện áp tuyến dẫn 1 chiều được dự trữ trongtủ điện công nghiệp tại Hồ Chí Minhhoặc các tỉnh khác khi được đặt ở nhà xưởng, xí nghiệp. Ngoài ra với IGBT biến tần còn có tác dụng làm giảm sóng hài trong các mạng điện công nghiệp.
Không chỉ là trong công nghiệp, với thiết bị này còn đáp ứng được trong điện dân dụng khi được tích hợp vào những chiếc bếp từ. Transistor này là công cụ đắc lực trong việc chuyển mạch điện của các dòng bếp điện từ, giúp người tiêu dùng có thể thực hiện điều khiển nhanh chóng. Đây là linh kiện quan trọng số 1 trong sản phẩm bếp từ, nó được gọi với các tên là sò công suấtIGBT.
Trên đây là những thông tin về thiết bị công nghiệp IGBT mà Nam Phương Việt đã tổng hợp chia sẻ đến Quý Khách Hàng – Quý Đối Tác. Nếu có những thắc mắc hãy để lại thông tin dưới phần bình luận hoặc liên hệHotline 0903 803 645để được hỗ trợ tư vấn nhanh nhất.
Xem chi tiết bài postIGBTLà Gì? Cấu Tạo, Chức Năng, Ứng Dụng Và Cách ĐoIGBTHoạt Động Bình Thường tại://www.suncitymart.vip/igbt-la-gi/
