IGBT là công nghệ mới tiên tiến được sử dụng vào các loại máy hàn điện tử và máy cắt Plasma. Đây là một khái niệm khá mới mà chứ có nhiều người biết và hiểu về công nghệ này. Vậy công nghệ IGBT là gì và các máy hàn áp dụng công nghệ này sẽ có đặc điểm gì, cùng tìm hiểu ngay!

Khái niệm IGBT 

- IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) là một loại linh kiện bán dẫn công suất 3 cực và được phát minh bởi Hans W. Beck và Carl F. Wheatley vào năm 1982. IGBT kết hợp giữa khả năng đóng cắt nhanh của MOSFET và cả khả năng chịu tải lớn của transistor thường. Mặt khác IGBT cũng là phần tử điều khiển điện áp nên công suất điều khiển yêu cầu sẽ cực nhỏ.

Hình ảnh mạch IGBT

Nguyên lý hoạt động của IGBT:

Về cấu trúc bán dẫn, IGBT khá giống với MOSFET, điểm khác nhau đó là có lớp nối với collector tạo nên cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa emiter (tương tự với cực gốc) với collector (tương tự với cực máng), mà không phải n-n như ở MOSFET. Vì thế có thể xem IGBT tương đương với một transistor p-n-p với dòng base điều khiển bởi một MOSFET.

Nguyên lý hoạt động của IGBT

Dưới tác dụng của áp điều khiển Uge lớn hơn 0, kênh dẫn với hạt mang điện là các điện tử được hình thành, giống cấu trúc MOSFET. Các điện tử di chuyển về phía collector vượt qua một lớp tiếp giáp n-p như cấu trúc giữa base và collector ở transistor thường, tạo dòng collector.

Đặc điểm của IGBT:

Ưu điểm:

- Cho phép đóng cắt dễ dàng, có chức năng điều khiển nhanh

- Chịu áp lớn hơn MOS, thường từ 600V tới 1.5kV, những loại lớn hơn thì đặc biệt.

- Tải dòng lớn, xấp xỉ 1KA. Sụt áp bé và điều khiển bằng áp

IGBT hiện nay được hy vọng sẽ dần dần thay thế tất cả các loại khóa còn lại. Bên cạnh những ưu điểm vượt trội thì còn có một số những hạn chế nhất định.

Hạn chế:

- Công suất vừa và nhỏ.

- Tần số thấp hơn so với MOSFET. Do vậy, với những ứng dụng có tần số cao áp 400V thì MOSFET vẫn được ưu tiên. Nếu IGBT hoạt động tần số cao thì sụt áp sẽ lớn.

Máy hàn điện tử (Inverter) áp dụng công nghệ IGBT

So sánh với các dòng máy hàn cơ trước đây thì dòng máy hàn điện tử áp dụng công nghệ IGBT hiện đại và tiên tiến hơn. Ưu điểm vượt trội của máy hàn ứng dụng công nghệ IGBT có thể kể đến như sau:

- Tiết kiệm điện hơn.

- Dòng hàn ổn định.

- Mối hàn đẹp và sáng, không có xỉ vì dòng hàn cao hơn.

- Trọng lượng nhẹ, dễ sử dụng