Công nghệ IGBT là một khái niệm gần đây được nhắc đến khá nhiều. Nhiều người khi đi mua máy hàn thường được các chủ cửa hàng hoặc nhân viên tư vấn về công nghệ IGBT nhưng hầu hết người dùng lại không mấy hiểu về công nghệ này.
IGBT là một công nghệ mới tiên tiến mà đa phần các loại máy hàn điện tử và máy cắt Plasma ngày nay đều sử dụng.
Vậy IGBT là gì?
- IGBT là từ viết tắt của cụm từ tiếng anh (Insulated Gate Bipolar Transistor) là một linh kiện bán dẫn công suất 3 cực được phát minh bởi Hans W. Beck và Carl F. Wheatley vào năm 1982. IGBT kết hợp khả năng đóng cắt nhanh của MOSFET và khả năng chịu tải lớn của transistor thường. Mặt khác IGBT cũng là phần tử điều khiển bằng điện áp, do đó công suất điều khiển yêu cầu sẽ cực nhỏ.
Hình ảnh và sơ đồ của IGBT
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IGBT:
Về cấu trúc bán dẫn, IGBT rất giống với MOSFET, điểm khác nhau là có thêm lớp nối với collector tạo nên cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa emiter (tương tự cực gốc) với collector (tương tự với cực máng), mà không phải là n-n như ở MOSFET. Vì thế có thể coi IGBT tương đương với một transistor p-n-p với dòng base được điều khiển bởi một MOSFET.
Cấu trúc IGBT điển hình
Dưới tác dụng của áp điều khiển Uge>0, kênh dẫn với các hạt mang điện là các điện tử được hình thành, giống như ở cấu trúc MOSFET.Các điện tử di chuyển về phía collector vượt qua lớp tiếp giáp n-p như ở cấu trúc giữa base và collector ở transistor thường, tạo nên dòng collector.
Những ưu điểm và hạn chế của IGBT:
Ưu điểm:
- Cho phép đóng cắt dễ dàng, chức năng điều khiển nhanh
- Chịu áp lớn hơn MOS, thường 600V tới 1.5kV, những loại lớn hơn thì hơi đặc biệt.
- Tải dòng lớn, cỡ xấp xỉ 1KA. Sụt áp bé và cũng điều khiển bằng áp
IGBT hiện nay được người ta hy vọng nó dần dần sẽ thay thế tất cả các loại khóa còn lại. Bên cạnh những ưu điểm vượt trội thì vẫn còn một số những hạn chế nhất định.
Hạn chế:
- Công suất vừa và nhỏ.
- Tần số thấp hơn nhiều so với MOSFET. Do vậy, với những ứng dụng cần tần số cao áp 400V thì MOSFET vẫn được ưu tiên. Nếu IGBT hoạt động ở tần số cao thì sụt áp sẽ lớn.
Máy hàn điện tử (máy hàn Inverter) áp dụng công nghệ IGBT:
So với các dòng máy hàn cơ trước đây thì dòng máy hàn điện tử ứng dụng công nghệ IGBT hiện đại và tiên tiến hơn. Vậy ưu điểm vượt trội của máy hàn ứng dụng công nghệ IGBT là gì?
- Tiết kiệm điện hơn.
- Dòng hàn ổn định.
- Mối hàn đẹp và sáng hơn, không có xỉ vì dòng hàn cao hơn.
- Trọng lượng nhẹ, dễ sử dụng
Máy Hàn Que Jasic được áp công nghệ IGBT
Bạn có thể tìm hiểu về máy hàn Jasic tại đây:
