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IGBT 

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Il transistor bipolare a gate isolato (IGBT - Insulated-gate bipolar transistor) è un componente a tre terminali: Gate, Collettore ed Emettitore. Può essere visto come la sintesi delle caratteristiche migliori di un transistor bipolare e di un MOS.

L'IGBT è usato come interruttore nelle applicazioni ad alti valori di tensione e corrente. Rispetto agli altri dispositivi di potenza a semiconduttore i suoi principali punti di forza sono:

Di seguito sono riportati due simboli spesso usati per questo componente:

Simbolo dell'IGBT Simbolo dell'IGBT

In realtà la storia ha prodotto diverse varianti sia nel simbolo che nel nome, a seconda del produttore e della tecnologia utilizzata per eliminare i numerosi problemi che caratterizzarono il componente al momento della sua invenzione. L'IGBT si è infatti ampiamente diffuso solo da un tempo relativamente breve a causa dei problemi che i dispositivi di prima generazione hanno manifestato:

Il funzionamento semplificato

Il funzionamento (come interruttore) è il seguente:

Osservazioni

Applicazione semplificata: low-side

Accensione di una lampadina (100 W, 100 V, quindi 1 A) comandata da una porta logica. Si ricordi che una porta logica fornisce in uscita al massimo 10-20 mA.

Accensione di una lampadina con un IGBT - Low side

Quesiti

Osservazioni

Applicazione semplificata: high-side

In alcune applicazione è necessario collegare il carico a massa.

Accensione di una lampadina con un IGBT - High side

L'accensione dell'IGBT complica notevolmente il circuito di pilotaggio rispetto all'esempio precedente. Si può infatti osservare che, quando la lampadina è accesa, la tensione sull'Emettitore è praticamente pari a 100 V e quindi la tensione sul Gate deve essere di 110 V, tensione molto elevata e superiore alla tensione di alimentazione.

Osservazione

Esaminiamo ora un componente reale, rendendo meno semplicistica la trattazione: Un IGBT reale: STGE200NB60S

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