ໃນຂົງເຂດໄຟຟ້າພະລັງງານໄຟຟ້າ, ປະຕູ Insulal Bipolar (IGBT) ຢືນເປັນຫນຶ່ງໃນສ່ວນປະກອບທີ່ມີອິດທິພົນທີ່ສຸດຂອງສອງສາມທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ. ການແຕ່ງຕົວລະຫວ່າງຄວາມສາມາດສູງແລະຄວບຄຸມປະຕູຮົ້ວງ່າຍ, IGBTS ໄດ້ປະຕິວັດວິທີການອອກແບບແລະການຄວບຄຸມພະລັງງານ. ຈາກການຂັບລົດອຸດສາຫະກໍາໃຫ້ກັບພາຫະນະໄຟຟ້າ, ແສງຕາເວັນ Inolverts ກັບລົດໄຟ Bullet, the IGBT ແມ່ນຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງ. ການປະກົດຕົວຂອງ ແຕ່ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຕັກໂນໂລຢີທັງຫມົດ, IGBTS ບໍ່ໄດ້ມາຮອດຢ່າງເຕັມທີ່ - ພວກມັນໄດ້ພັດທະນາຜ່ານລຸ້ນ, ຄວາມໄວ, ປະສິດທິພາບ, ແລະການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ.
ບົດຂຽນນີ້ສໍາຫຼວດການເດີນທາງຂອງເທັກໂນໂລຢີຂອງ IGBT ຈາກໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນຂອງມັນເຖິງໂມດູນຄວາມໄວສູງທີ່ມີຢູ່ໃນມື້ນີ້. ໂດຍການເຂົ້າໃຈຄວາມຄືບຫນ້າຂອງຕົນ, ພວກເຮົາສາມາດຊື່ນຊົມກັບບົດບາດຂອງມັນໃນລະບົບພະລັງງານໃນມື້ນີ້ແລະນະວັດຕະກໍາໄດ້ຂັບລົດໃນອະນາຄົດຂອງຕົນ.
IGBT ແມ່ນຫຍັງ?
ກ່ອນທີ່ຈະເຊົາເຂົ້າໄປໃນວິວັດທະນາການຂອງມັນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະເຂົ້າໃຈສັ້ນໆວ່າ IGBT ແມ່ນຫຍັງ. ຕົວແປທີ່ມີຄວາມໄວສູງທີ່ສຸດຂອງເຄື່ອງປ່ຽນໄຟຟ້າທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງສອງປະເພດ (mosomfet
ການອອກແບບປະສົມນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ igbts ທີ່ຈະເປີດແລະປິດດ້ວຍຄວາມສະດວກສະບາຍໂດຍໃຊ້ສັນຍານແຮງດັນໃນຂະນະທີ່ໃຫ້ການສູນເສຍຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະການປະຕິບັດທີ່ຈໍາເປັນໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານສູງ. ເນື່ອງຈາກວ່າທໍາມະຊາດສອງຢ່າງນີ້, ການນໍາໃຊ້ລະບົບທີ່ຕ້ອງການຄວບຄຸມພະລັງງານທີ່ມີປະສິດຕິຜົນເຊັ່ນ: ລົດໄຟຟ້າ, ແລະອຸປະກອນກັງວົນທີ່ບໍ່ສາມາດແກ້ໄຂໄດ້ (UPS).
ຄົນຮຸ່ນທໍາອິດ: ວາງພື້ນຖານ
AGBTS ການຄ້າຄັ້ງທໍາອິດໄດ້ປະກົດຕົວໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1980. ໃນເວລານັ້ນ, ວິສະວະກໍາໄຟຟ້າພະລັງງານກໍາລັງຊອກຫາອຸປະກອນທີ່ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ດີກ່ວາ bjts, ເຊິ່ງຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມ, ແລະພະລັງງານ Mosfets , ເຊິ່ງມີການສູນເສຍການປະຕິບັດສູງທີ່ມີແຮງດັນໄຟຟ້າສູງ. ເຄື່ອງຫຼີ້ນ igbts ລຸ້ນທໍາອິດແມ່ນໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນຢ່າງສໍາຄັນໂດຍໃຊ້ຂະບວນການຜະລິດທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຈາກ bjts ແລະ myfets, 600v-120000V) ແຕ່ຄວາມໄວປ່ຽນຊ້າ.
ຫນຶ່ງໃນບັນຫາທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດທີ່ມີເຄື່ອງຫຼີ້ນເຄື່ອງຫຼີ້ນລຸ້ນທໍາອິດແມ່ນ 'Latch-up ' ບັນຫານີ້ຈໍາກັດການລ້ຽງດູເປັນລູກທີ່ສໍາຄັນໃນລະບົບທີ່ສໍາຄັນ, ແລະວິສະວະກອນທີ່ຕ້ອງໄດ້ລວມເອົາວົງຈອນພາຍນອກເພື່ອປ້ອງກັນອຸປະກອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມໄວໃນການປ່ຽນແມ່ນຊ້າລົງໃນ Power Mosfets, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ Igbts ບໍ່ເຫມາະສົມກັບໂປແກຼມທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ.
ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ບົກຜ່ອງເຫລົ່ານີ້, ຜົນປະໂຫຍດຂອງການຂັບລົດ Gate ແລະແຮງດັນສູງພໍສົມຄວນທີ່ຈະຮັບປະກັນສະຖານທີ່ຂອງ IGBT ໃນການນໍາໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຖີ່.
ຄົນລຸ້ນທີສອງ: ການປັບປຸງຄວາມທົນທານແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື
ໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1990s, igs-gratector ລຸ້ນທີສອງໄດ້ເຂົ້າສູ່ຕະຫຼາດ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ກ່າວເຖິງຄວາມກັງວົນຫຼາຍຢ່າງທີ່ພົບໃນລຸ້ນກ່ອນຂອງພວກເຂົາ, ລວມທັງການປ້ອງກັນ Latch-up. ຜູ້ຜະລິດໄດ້ຮັບການປັບປຸງການອອກແບບຊັ້ນພາຍໃນຂອງ IGBT ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບດ້ານກາຍະພາບທີ່ບໍ່ຕ້ອງການແລະປັບປຸງພື້ນທີ່ດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພ.
ໃນລຸ້ນນີ້, ໂຄງສ້າງຂອງ IGBT ໄດ້ເລີ່ມປ່ຽນຈາກການອອກສຽງ (pt) ໄປສູ່ການອອກແບບທີ່ບໍ່ດີ (NPT). NPT IGBTS ໄດ້ສະເຫນີຄວາມສາມາດໃນວົງຈອນສັ້ນທີ່ດີກວ່າ, ປັບປຸງສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນ, ແລະການຜະລິດທີ່ງ່າຍກວ່າໂດຍໃຊ້ຂະບວນການທີ່ງ່າຍດາຍ. ພວກເຂົາຍັງກາຍເປັນຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ໂຫດຮ້າຍ.
ອີກປະການຫນຶ່ງທີ່ມີການປັບປຸງທີ່ສໍາຄັນແມ່ນຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງການຫຼຸດຜ່ອນກະແສໄຟຟ້າໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນໄປ. ໃນລຸ້ນທໍາອິດ, ການຕອບສະຫນອງຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການເກີນທີ່ເຮັດໃຫ້ກະແສລົມຍາວ, ເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍແລະປະສິດທິພາບຫຼຸດຂຶ້ນ. ດ້ວຍເຕັກນິກການຄວບຄຸມຕະຫຼອດຊີວິດທີ່ດີກວ່າ, ເຄື່ອງຫຼີ້ນເຄື່ອງຫຼີ້ນແບບລຸ້ນທີສອງໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍເຫຼົ່ານີ້ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ປ່ຽນໄວກວ່າແຕ່ກ່ອນ.
ດັ່ງນັ້ນ, ເຄື່ອງຫຼີ້ນເຄື່ອງຫຼີ້ນທີ່ມີຂະຫນາດສອງທີ່ພົບເຫັນໃຊ້ໃນລະບົບຄວບຄຸມເຄື່ອງມື, ເຄື່ອງໃຊ້ພະລັງງານ, ແລະລະບົບປະຢັດພະລັງງານໃນລະບົບປະຈໍາເຂດແລະລະບົບ HVAC.
ລຸ້ນທີສາມ: ເພີ່ມປະສິດທິພາບສໍາລັບຄວາມໄວແລະປະສິດທິພາບ
ເຄື່ອງຫຼີ້ນ igs ລຸ້ນທີສາມໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນທ້າຍຊຸມປີ 1990 ແລະຕົ້ນຊຸມປີ 2000 ແລະໄດ້ຫມາຍຈຸດປ່ຽນເປັນລະບຽບຂອງວິວັດທະນາການຂອງເຕັກໂນໂລຢີ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີຂື້ນສໍາລັບການປ່ຽນໄວຂື້ນແລະມີປະສິດທິພາບສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບການສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຖີ່ທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖີ່ຂອງການປ່ຽນແປງປານກາງ.
ຫນຶ່ງໃນຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຫນ້າສັງເກດທີ່ສຸດແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຢຸດຢູ່ໃນສະຫນາມ (FS). ເຕັກນິກນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເພີ່ມຊັ້ນພິເສດໃກ້ກັບຜູ້ເກັບເພື່ອດູດເອົາຜູ້ຂົນສົ່ງທີ່ເກີນກໍານົດໃນເວລາຫວ່າງ, ຄວາມໄວໃນການປ່ຽນແປງໂດຍບໍ່ມີຄວາມສາມາດໃນການສະກັດກັ້ນ.
ການຢຸດພາກສະຫນາມໄດ້ສະເຫນີທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງທັງສອງໂລກ: ພວກເຂົາສາມາດຈັດການກັບແຮງດັນໄຟຟ້າສູງແລະປະຈຸບັນ, ແລະພວກມັນກໍ່ເຮັດວຽກດ້ວຍການສູນເສຍການປ່ຽນແປງທີ່ຕໍ່າກວ່າ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເຫມາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງເຊື່ອມຕໍ່ແສງຕາເວັນ, ລະບົບການຜ່າຕັດ, ແລະມີປະສິດຕິພາບດ້ານພະລັງງານແລະຄວາມຮັບຜິດຊອບແມ່ນກຸນແຈ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ການຫຸ້ມຫໍ່ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງ. ຜູ້ຜະລິດໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການປະສົມປະສານ diodes ແລະການປ້ອງກັນໃນການປ້ອງກັນໂມດູນ IGBT ເພື່ອເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະແຂງແຮງກວ່າເກົ່າ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນລະບົບທັງຫມົດແລະປັບປຸງທີ່ດີຂື້ນ, ໂດຍສະເພາະໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານດ້ານລົດຍົນແລະທົດແທນ.
ລຸ້ນທີສີ່: ໂມດູນທີ່ຫນາແຫນ້ນແລະການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າ
ໃນຖານະເປັນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານເພີ່ມຂື້ນ, ເຄື່ອງຫຼີ້ນທີ່ເພີ່ມຂື້ນຂອງລຸ້ນທີ 4 ທີ່ໄດ້ສຸມໃສ່ການຫຼຸດລົງຂອງປະຈຸບັນຕໍ່ຫນ່ວຍການສູນເສຍແລະການປັບປຸງການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນ. ສິ່ງນີ້ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ປັບປຸງໃນເອກະສານ semiconductor ເທົ່ານັ້ນແຕ່ຍັງມີປະດິດສ້າງໃນໂຄງສ້າງຂອງອຸປະກອນ.
Trech-GateGTS AGBTS ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນປ່ຽນແທນການອອກແບບປະຕູຂອງ Planar. ໂຄງສ້າງທີ່ໃຊ້ນ້ໍາເຫລົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ຄວບຄຸມສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ດີກວ່າພາຍໃນອຸປະກອນແລະຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການຍ່ອຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນກະແສໄຟຟ້າແລະຜູ້ສະສົມບັນຊີໄດ້ຊ່ວຍໃຫ້ການສູນເສຍລະຫວ່າງການສູນເສຍ, ໃຫ້ນັກອອກແບບຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍຂື້ນເພື່ອໃຫ້ກົງກັບອຸປະກອນຕ່າງໆ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ການປະສົມປະສານການຫຸ້ມຫໍ່ແລະໂມດູນໄດ້ກ້າວກະໂດດສໍາຄັນ. ໂມດູນຫຼາຍຊິບ, ຄົນຂັບເຕັກໂນໂລຢີປະສົມປະສານ, ແລະເຕັກໂນໂລຢີການເຮັດຄວາມເຢັນໂດຍກົງໂດຍກົງໄດ້ຮັບອະນຸຍາດໃຫ້ມີຄວາມທົນທານໃນພະລັງງານສູງກວ່າໃນຮອຍຕີນນ້ອຍ. ຄຸນລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ igbts ທີ 4 ທີ່ມີທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບລົດໄຟຟ້າ, ພາຫະນະປະສົມ, ແລະລະບົບສາຍໄຟດ້ານພະລັງງານ.
ໂມດູນ IGBT ຄວາມໄວສູງທີ່ທັນສະໄຫມ: ສະຖານະຂອງສິນລະປະ
ໂມດູນ IGBT ຂອງມື້ນີ້ແມ່ນໄວຂຶ້ນ, ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ, ແລະແຂງກ່ວາເກົ່າ. ຂໍຂອບໃຈກັບໂຄງການທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຂື້ນທີ່ກ້າວຫນ້າ, ໂຄງສ້າງປະຕູໂຂງທີ່ດີ, ແລະຊິລິໂຄນ (SIC) ໂມດູນທີ່ມີຄວາມໄວໃນການປ່ຽນແປງທີ່ມີການສູນເສຍຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.
ບາງລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນຂອງໂມດູນທີ່ມີຄວາມໄວສູງສຸດຂອງຄວາມໄວສູງສຸດລວມມີ:
ການສູນເສຍການປ່ຽນແປງທີ່ຕໍ່າທີ່ສຸດ: ດ້ວຍການອອກແບບປະຕູພາກສະຫນາມຂັ້ນສູງ, ການສູນເສຍທີ່ກ້າວຫນ້າໄດ້ຖືກຫຼຸດຜ່ອນ, ເຮັດໃຫ້ມີການສະຫມັກສະເພາະໂດເມນຂອງ Mosfets.
ການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນສູງ: ການໃຊ້ວັດສະດຸເຊັ່ນ: ອະນຸບານສໍາລັບຊັ້ນໃຕ້ດິນແລະໂມດູນທີ່ທັນສະໄຫມ
ການປັບຂະພາບ: ສະຖາປັດຕະປັດຈຸບັນອະນຸຍາດໃຫ້ອອກແບບໃຫ້ວາງຫຼືໂມດູນຫຼາຍຂະຫນາດໃຫຍ່ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ຄືກັບກັງຫັນລົມແລະໄຟຟ້າໄຟຟ້າ.
ການເຊື່ອມໂຍງທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ: ໂມດູນທີ່ທັນສະໄຫມມາພ້ອມກັບເຊັນເຊີທີ່ມີການກໍ່ສ້າງສໍາລັບອຸນຫະພູມ, ກະແສ, ແລະແຮງດັນ, ການຄວບຄຸມທີ່ສະຫຼາດ, ແລະຄວບຄຸມເວລາທີ່ແທ້ຈິງ.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນ: ສະຖານີສາກໄຟ DC ໄວສໍາລັບລົດໄຟ, ລົດໄຟຄວາມໄວສູງ, ແລະຕົວແທນອຸດຕັນໃນທີ່ມີຄວາມສາມາດສູງໃນປັດຈຸບັນແມ່ນຢູ່ໃນໂມດູນ IGBT ທີ່ກ້າວຫນ້າເຫຼົ່ານີ້.
ອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຢີ IGBT
ໃນຂະນະທີ່ semicondocuctors ກ້ວາງ bandgap ຄືຊິລິໂຄນ Carbide (Sic) ແລະ GanLOn Nitride (Gan) ໃນໂດເມນບາງບ່ອນ, IGBT ຍັງມີຄວາມເປັນມາທີ່ແຂງແຮງ, ຄວາມເປັນຜູ້ໃຫຍ່ເຕັມຕົວ, ແລະແຂງແຮງ. ການພັດທະນາໃນອະນາຄົດມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບໂມດູນປະສົມທີ່ລວມເຂົ້າໃນ igbts ແລະ diodes sic ຫຼືແມ້ກະທັ້ງການພິມເຄື່ອງພິມໃຫມ່.
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ລະບົບຄວບຄຸມ IGBT ຈະກາຍເປັນ software ດີຈີຕອນແລະລະບົບການຕິດຕາມກວດກາທີ່ສາມາດປັບຕົວແບບງ່າຍດາຍສໍາລັບປະສິດທິພາບການປ່ຽນແລະຊີວິດທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ໃນຖານະເປັນການຊຸກຍູ້ໂລກສໍາລັບການໄຟຟ້າຍັງສືບຕໍ່, ໂດຍສະເພາະໃນຂະແຫນງການລົດຍົນແລະທົດແທນ, IGBTS ຈະຍັງຄົງເປັນຕຶກອາຄານຫຼັກໃນລະບົບການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສໃນລະດັບກາງແລະແຮງດັນ.
ຜູ້ຫຼິ້ນທີ່ໄວ້ໃຈໃນ IGBT ນະວັດຕະກໍາ: Jiangsu donghai semiconductor ບໍລິສັດ.
ໃນບັນດາບໍລິສັດທີ່ປະກອບສ່ວນຢ່າງຈິງຈັງກ່ຽວກັບການກ້າວເຂົ້າສູ່ເຕັກໂນໂລຢີ IGBT, Jiangsu Donghai semiconductor Co. , Ltd. ດ້ວຍຈຸດສຸມໃນການພັດທະນາຊິບແລະໂມດູນທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ, ບໍລິສັດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຂົນສົ່ງໄຟຟ້າເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າແລະອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກໍາ.
Semicondonductor Jiangsu donghai ປະສົມປະສານຄວາມຊໍານານດ້ານວັດຖຸທີ່ມີຄວາມຊໍານານດ້ານວັດຖຸທີ່ມີຂະບວນການຜະລິດຂັ້ນສູງເພື່ອຜະລິດວິທີການຜະລິດທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖື, ມີປະສິດຕິພາບສູງ, ແລະມີຄວາມໄວສູງ ໃນຖານະເປັນຄວາມຕ້ອງການຂອງໂມດູນພະລັງງານທີ່ທົນທານ, ທົນທານສູງ, ແລະບໍລິສັດຕ່າງໆທີ່ມີຄວາມຈໍາເປັນໃນການຈັດສົ່ງເຕັກໂນໂລຢີ IGBT ລຸ້ນຕໍ່ໄປເພື່ອໃຫ້ມີອໍານາດໃນອະນາຄົດທີ່ຍືນຍົງແລະມີໄຟຟ້າ.
