Entegre kapı komütasyonlu tristör - Integrated gate-commutated thyristor

Entegre kapı komütasyonlu tristör
Tür Aktif
İlk üretim ABB
Mitsubishi
PIN konfigürasyonu anot , kapı ve katot
elektronik sembol
Igct devre sembolü5.svg

Entegre kapı-komütasyonlu tiristör (IGCT) a, bir güç yarı iletken elektronik anahtarlama için kullanılan aygıt, elektrik akımı endüstriyel ekipmanlarda. Bu ilgilidir kapı kapatma (GTO) tristörün .

Mitsubishi ve ABB tarafından ortaklaşa geliştirildi . GTO tristör gibi, IGCT de tamamen kontrol edilebilir bir güç anahtarıdır, yani kontrol terminali ( kapı ) tarafından hem açılıp hem kapatılabilir . Kapı tahrik elektroniği, tristör cihazı ile entegre edilmiştir.

Cihaz açıklaması

10 eşmerkezli halkada düzenlenmiş katot segmentleri ve Halka 5 ile Halka 6 arasına yerleştirilmiş kapı temasına sahip tipik bir 91 mm gofret Kapısı Komütasyonlu Tristör'ün üstten görünümü
Gate Komütasyonlu Tristör (GCT) tipik cihaz yapısı ve doping

IGCT, özel bir tristör türüdür . Kapı ünitesinin Gate Komütasyonlu Tristör (GCT) wafer cihazı ile entegrasyonundan yapılmıştır. Geçit ünitesinin gofret cihazı ile yakın entegrasyonu, katottan kapıya iletim akımının hızlı komütasyonunu sağlar. Gofret cihazı, bir kapı kapatma tristörüne (GTO) benzer. Onlar tarafından açılıp kapatılabilir kapı sinyali ve hiçbir şekilde voltaj yükselmesi daha yüksek oranlarda (dv / dt), dayanacak snubber çoğu uygulama için gereklidir.

Bir IGCT'nin yapısı, bir GTO tristörüne çok benzer. Bir IGCT'de kapı kapatma akımı, anot akımından daha büyüktür. Bu, alt PN bağlantısından azınlık taşıyıcı enjeksiyonunun tamamen ortadan kaldırılması ve daha hızlı kapanma süreleri ile sonuçlanır. Ana farklar, hücre boyutunda bir azalma ve kapı tahrik devresi ve tahrik devresi bağlantısında çok daha düşük endüktans ile çok daha önemli bir kapı bağlantısıdır. Kapı akımının çok yüksek kapı akımları ve hızlı dI/dt artışı, kapı sürücüsünü IGCT'ye bağlamak için normal kabloların kullanılamayacağı anlamına gelir. Sürücü devresi PCB , cihazın paketine entegre edilmiştir. Sürücü devresi cihazı çevreler ve IGCT'nin kenarına bağlanan büyük bir dairesel iletken kullanılır. Geniş temas alanı ve kısa mesafe, bağlantının hem endüktansını hem de direncini azaltır.

IGCT'nin GTO'lara kıyasla çok daha hızlı kapanma süreleri, çok kısa süreler için birkaç kHz'e kadar daha yüksek frekanslarda çalışmasına izin verir. Ancak, yüksek anahtarlama kayıpları nedeniyle tipik çalışma frekansı 500 Hz'e kadardır.

IGCT temel substratı olarak kullanılan Nötron-Dönüştürme-Doped Silikon.

Yüksek güç uygulamalarında IGCT, kozmik ışına duyarlı cihazlardır. Kozmik ışın kaynaklı cihaz tahribatlarını azaltmak için, daha fazla n - taban kalınlığına ihtiyaç duyar .

Ters önyargı

IGCT, ters engelleme özelliği olan veya olmayan mevcuttur. Ters engelleme özelliği, uzun, düşük katkılı bir P1 bölgesine ihtiyaç duyulması nedeniyle ileri voltaj düşüşüne katkıda bulunur.

Ters voltajı bloke edebilen IGCT'ler, simetrik IGCT, kısaltılmış S-IGCT olarak bilinir . Genellikle, ters engelleme voltajı derecesi ve ileri engelleme voltajı derecesi aynıdır. Simetrik IGCT'ler için tipik uygulama, akım kaynaklı inverterlerdedir.

Ters voltajı engelleyemeyen IGCT'ler, asimetrik IGCT, kısaltılmış A-IGCT olarak bilinir. Tipik olarak onlarca voltta bir ters arıza derecesine sahiptirler. A-IGCT'ler, ya bir ters iletken diyotun paralel olarak uygulandığı (örneğin, voltaj kaynağı invertörlerinde) veya ters voltajın asla oluşmayacağı (örneğin, anahtarlamalı güç kaynakları veya DC cer kıyıcılarında) kullanılır.

Asimetrik IGCT'ler aynı pakette bir ters iletken diyot ile üretilebilir. Bunlar, ters iletken IGCT için RC-IGCT olarak bilinir .

Uygulamalar

Ana uygulamalar değişken frekanslı invertörler , sürücüler, çekiş ve hızlı AC bağlantı kesme anahtarlarıdır. Daha yüksek güç uygulamaları için birden fazla IGCT seri veya paralel olarak bağlanabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar