Spínače s tranzistory řízenými elektrickým polem Používají součástky typu FET, IGBT resp. IGCT Základní vlastnosti spínačů s tranzistory FET, IGBT resp. IGCT plně řízený spínač nízkovýkonové řízení malý odpor v sepnutém stavu vysoké spínací rychlosti
Základní struktura tranzistoru řízeného elektrickým polem
Náhradní schéma MOSFETu z hlediska mezielektrodových kapacit Parazitní kapacity ovlivňují spínací doby Millerova kapacita
Struktura U FETU (a) a trench FETU (b) trench FET vyniká velmi malým odporem v sepnutém stavu
Závislost odporu RDSon MOSFETu na teplotě kanálu Tj (obr. a) a odporu RDSon na ID pro různá napětí řídicí elektrody UGS (obr. b)
Inteligentní výkonové tranzistory MOSFET (SMART-FET) Mimo výkonové součástky se v pouzdře nachází i řídicí logické obvody MOS které zjišťují vybrané ochranné a řídicí funkce Jejich základní znaky: Vysoká spolehlivost Ochranné funkce přepětí, podpětí, proudové přetížení, zkrat, stav naprázdno, tepelné přetížení Zabudovaná nábojová pumpa pro provoz spínače s uzemněnou zátěží Omezení záporných napěťových špiček při spínání induktivní zátěže Ochrana vstupu a výstupu proti elektrostatickému náboji Kompatibilita vstupů a výstupů s logickými obvody CMOS a TTL Zpětné hlášení pomocí stavových signálů
Spínače s tranzistory TEMP-FET (zabudovaná ochrana proti teplenému přetížení)
Způsob spojení zemí řídicího a výkonového obvodu tranzistoru TEMP-FET s respektováním parazitních indukčností a odporů v obvodu zátěže
Přepěťové ochrany se Zenerovými diodami mezi C-G resp D-G u MOSFETu s kanálem N a P v zapojení se zátěží v kolektoru a emitoru
Přepěťové ochrany se Zenerovými diodami mezi C-E a alternativními varistory u MOSFETu s kanálem N a P v zapojení se zátěží v kolektoru a emitoru
Alternativní ochranné obvody MOSFETŮ Ochranný obvod s varistorem
Budicí obvody tranzistorů MOSFET Budič s paralelně řazenými hradly CMOS Budič s bipolárními komplementárními tranzistory -emitorový sledovač
Budicí obvody tranzistorů MOSFET Budič s komplementárními bipolárními tranzistory s kolektorovým výstupem Budič v zapojení Totem-Pole
Budicí obvody tranzistorů MOSFET na vysokém potenciálu
Budicí obvody tranzistorů MOSFET Rychlý budič s tranzistory v Darlingtonově zapojení Integrovaný budič sběrnice DS 0026 se špičkovým proudem až 1,5 A použitý pro buzení MOSFETU
Inteligentní FET Blokové schéma integrovaného obvodu s výkonovým tranzistorem FET a řídicími bloky
Tranzistory IGBT Rozdíly ve struktuře čipu, náhradního schématu a charakteristikách FETU (nahoře) a IGBT (dole)
Inteligentní řídicí obvod pro IGBT Optoelektronická vazba řídicího a diagnostického stop signálu spolu s galvanicky odděleným napájením zajišťují elektrickou pevnost minimálně 2 kv při frekvenci 50 Hz. Pro aplikace ve VN pohonech je pevnost izolační bariéry přizpůsobena provoznímu napětí spínače
A1M14SP2 Inteligentní budič IGBT
Tyristor řízený integrovanou řídící elektrodou IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor) Je to extrémně rychle spínaný tyristor GTO. Vychází z podstatného zlepšení klasické struktury GTO a integrované zpětné diody. Součástku IGCT vyvinula firma ABB SEMICONDUCTORS, AG (Lenzburg, Švýcarsko) v roce 1993. IGCT je složen ze dvou částí: tyristorová struktura GCT řídicí obvod - je integrován co nejtěsněji k silové části pro potlačení parazitních indukčnosti (maximální strmost nárůstu řídicího vypínacího proudu) Tyristor IGCT - Polovodiče a.s.
Tyristor IGCT 4.5 kv, 3 ka.. GCT (1), řídící jednotka,(2), deska plošného spoje řízení GCT. Porovnání VA charakteristik GCT a GTO při různých teplotách.
Napěťová a proudová zatížitelnost výkonových polovodičových prvků.
Konec