What is an IGBT transistor? | how an IGBT works | Power transistors

Neheyler Mecatrónico

26 Mar 202106:12

Summary

TLDREn este video, se explican los transistores IGBT (Transistores Bipolares de Puerta Aislada), dispositivos híbridos que combinan características de los MOSFET y los BJT. Los IGBT son controlados por voltaje y permiten el flujo de corriente entre el colector y el emisor cuando la diferencia de voltaje entre la puerta y el emisor supera un umbral. Se destacan sus aplicaciones en motores industriales, UPS, inversores solares y soldadores. A diferencia de los MOSFET y BJT, los IGBT manejan altos voltajes y corrientes, lo que los hace ideales para circuitos de potencia. El video también compara estos tres tipos de transistores según su frecuencia de conmutación y potencia de trabajo.

Takeaways

😀 El transistor IGBT es un transistor híbrido que combina las características de un MOSFET y un BJT.
😀 Los IGBTs son dispositivos controlados por voltaje, lo que significa que requieren poca corriente para cargar su capacitor interno.
😀 Los tipos más comunes de IGBT son el canal N y el canal P, siendo el canal N el más utilizado.
😀 Para que el IGBT conduzca, la diferencia de voltaje entre la puerta y el emisor debe ser superior al voltaje umbral del transistor.
😀 El transistor IGBT permite que la corriente fluya a través de un BJT PNP cuando está en funcionamiento, con más corriente cuando el voltaje entre la puerta y el emisor es mayor.
😀 El transistor IGBT tiene una resistencia variable interna (Rmod) que depende de la cantidad de voltaje aplicado a la puerta del MOSFET.
😀 El transistor IGBT también incluye un transistor NPN que ayuda a cancelar corrientes parasitarias al conmutar otros transistores.
😀 El transistor IGBT funciona de manera similar a los transistores MOSFET, lo que facilita su comprensión para los usuarios familiarizados con MOSFETs.
😀 El IGBT IRGP4790D es un ejemplo de transistor de potencia que puede soportar hasta 650V en la región de corte y hasta 90A a 100 °C en conducción.
😀 Los IGBTs se utilizan comúnmente en aplicaciones de alta potencia, como controladores de motores industriales, UPS, inversores solares y soldadores inverter.
😀 En comparación con MOSFETs y BJTs, los IGBTs son más adecuados para trabajar con altas corrientes y voltajes, pero tienen una frecuencia de conmutación más baja, generalmente por debajo de 200 kHz.

Q & A

¿Qué es un transistor IGBT?
-Un transistor IGBT (Transistor Bipolar de Puerta Aislada) es un dispositivo híbrido que combina características de los transistores MOSFET y BJT. Tiene terminales de puerta como los MOSFET y terminales de colector y emisor como los BJT.
¿Cómo funciona un transistor IGBT?
-El transistor IGBT funciona de manera similar a un MOSFET. Cuando la diferencia de voltaje entre la puerta y el emisor supera el voltaje umbral, se carga un capacitor interno que permite que la corriente fluya desde el colector hasta el emisor a través de un transistor BJT PNP.
¿Cuál es el papel de la resistencia Rmod en un transistor IGBT?
-La resistencia Rmod es una resistencia variable que se genera dentro del transistor IGBT. Su valor depende del voltaje aplicado a la puerta del transistor MOSFET y controla el paso de corriente a través del transistor.
¿Qué es la corriente parasitaria en un transistor IGBT y cómo se elimina?
-Las corrientes parasitarias son corrientes no deseadas que pueden generarse durante el proceso de conmutación. Un transistor NPN dentro del IGBT ayuda a cancelar estas corrientes parasitarias, mejorando la eficiencia de conmutación.
¿Cuáles son algunas aplicaciones típicas de los transistores IGBT?
-Los transistores IGBT se utilizan en aplicaciones de alta potencia, como el control de motores industriales, sistemas UPS, inversores solares, soldadores inversores y otros circuitos de potencia.
¿Qué características tiene el transistor N-channel IRGP4790D?
-El transistor IRGP4790D es un IGBT de potencia con una tensión máxima de 650V en la región de corte, soporta una corriente de colector de 90A a 100°C en modo de conducción y 75A a 175°C en la región de saturación.
¿Qué sucede cuando la tensión entre la puerta y el emisor de un IGBT supera el voltaje umbral?
-Cuando la tensión entre la puerta y el emisor supera el voltaje umbral, el transistor IGBT se activa, permitiendo que la corriente fluya entre el colector y el emisor. A partir de este punto, el transistor comienza a conducir.
¿Cómo afecta la temperatura a las características de un transistor IGBT?
-La temperatura influye en la capacidad de conducción del transistor IGBT. A temperaturas más altas (como 175°C), la corriente máxima que puede manejar el transistor disminuye, y la caída de voltaje entre el colector y el emisor aumenta.
¿En qué se diferencia un transistor IGBT de un MOSFET en términos de frecuencia de conmutación?
-Los transistores MOSFET pueden operar a frecuencias mucho más altas, superiores a 200 kHz, mientras que los IGBTs tienen una frecuencia de conmutación más baja, generalmente por debajo de 200 kHz.
¿Por qué los transistores IGBT son preferidos en aplicaciones de alta potencia?
-Los IGBTs son ideales para aplicaciones de alta potencia debido a su capacidad para manejar grandes corrientes y voltajes, lo que los hace adecuados para circuitos de potencia como los controladores de motores y los inversores de energía.