Paral·lelament a l'estudi de les propietats dels semiconductors, també es va produir una millora en la tecnologia de fabricació de dispositius basats en aquests. A poc a poc van anar apareixent més i més elements nous, amb bones característiques de rendiment. El primer transistor IGBT va aparèixer el 1985 i va combinar les propietats úniques de les estructures bipolars i de camp. Com va resultar, aquests dos tipus de dispositius semiconductors coneguts en aquell moment podrien "portar-se bé" junts. Van ser ells els qui van formar una estructura que es va fer innovadora i va guanyar una immensa popularitat entre els desenvolupadors de circuits electrònics. La pròpia abreviatura IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) fa referència a la creació d'un circuit híbrid basat en transistors bipolars i d'efecte de camp. Al mateix temps, la capacitat de treballar amb corrents elevats en circuits de potència d'una estructura es va combinar amb una gran resistència d'entrada d'una altra.
L'IGBT modern és diferent del seu predecessor. El fet és que la tecnologia de la seva producció ha anat millorant gradualment. Des de l'aparició del primer element amb talestructura, els seus paràmetres principals han canviat a millor:
-
transistor igbt La tensió de commutació ha augmentat de 1000V a 4500V. Això va permetre utilitzar mòduls de potència quan es treballava en circuits d' alta tensió. Els elements i mòduls discrets s'han tornat més fiables en treballar amb inductància al circuit d'alimentació i estan més protegits del soroll d'impuls.
- El corrent de commutació per a elements discrets ha crescut fins a 600 A en disseny discret i fins a 1800 A en disseny modular. Això va permetre canviar circuits de corrent d' alta potència i utilitzar el transistor IGBT per treballar amb motors, escalfadors, diverses aplicacions industrials, etc.
- La caiguda de tensió directa a l'estat va baixar a 1 V. Això va permetre reduir l'àrea dels radiadors d'eliminació de calor i, al mateix temps, reduir el risc de fallada per ruptura tèrmica.
- La freqüència de commutació dels dispositius moderns arriba als 75 Hz, cosa que els permet utilitzar-los en esquemes innovadors de control d'accionament elèctric. En particular, s'utilitzen amb èxit en convertidors de freqüència. Aquests dispositius estan equipats amb un controlador PWM, que funciona juntament amb un mòdul, l'element principal en el qual és un transistor IGBT. Els convertidors de freqüència estan substituint gradualment els esquemes tradicionals de control d'accionament elèctric.
-
control de transistors igbt El rendiment del dispositiu també ha augmentat molt. Els transistors IGBT moderns tenen di/dt=200µs. Això fa referència al temps dedicatactivar desactivar. En comparació amb les primeres mostres, el rendiment ha augmentat cinc vegades. L'augment d'aquest paràmetre afecta la possible freqüència de commutació, que és important quan es treballa amb dispositius que implementen el principi de control PWM.
També es van millorar els circuits electrònics que controlaven el transistor IGBT. Els principals requisits que se'ls van establir eren garantir una commutació segura i fiable del dispositiu. Han de tenir en compte totes les debilitats del transistor, en particular, la seva "por" a la sobretensió i l'electricitat estàtica.
