Você já deve ter ouvido falar em IGBT, mas sabe realmente do que se trata?

Em meio a evolução tecnológica e os processos de automação industrial, diversos recursos inteligentes surgem para trazer facilidades aos equipamentos.  

Neste conteúdo, vamos abordar o que é um IGBT, como ele funciona e quais são os diferentes tipos de IGBT disponíveis no mercado. Aproveite sua leitura!

 

O que é IGTB?

 

O IGBT é um transistor de efeito de campo bipolar que combina as características dos transistores MOSFET e BJT. Ele é amplamente utilizado em aplicações de potência, como motores elétricos, conversores DC-DC, inversores, retificadores e outros dispositivos eletrônicos.

Ele funciona como um transistor MOSFET quando está ligado e como um transistor BJT quando está desligado. Isso significa que o IGBT pode conduzir corrente com baixa perda de energia quando está ligado e pode ser facilmente desligado usando uma pequena tensão.

Este periférico possui uma estrutura de três camadas, com um canal N entre duas camadas P. A camada N é chamada de camada ativa, a camada P esquerda é chamada de camada de base e a camada P direita é chamada de camada coletora. Assim a corrente flui da base para o coletor quando a porta está ligada.

O dispositivo pode ser classificado em duas categorias: IGBTs discretos e IGBTs integrados. 

Os IGBTs discretos são transistores que são fabricados separadamente do circuito integrado onde serão usados. Os IGBTs integrados são transistores que são fabricados juntamente com outros componentes em um único circuito integrado.

 

Como funciona o IGBT?

 

O funcionamento do IGBT é baseado na junção bipolar. A junção bipolar é formada pelo encontro de dois tipos de materiais semicondutores, cada um com suas características elétricas distintas. 

Ao aplicar uma tensão a essa junção, os elétrons são atraídos para o lado de maior potencial elétrico, enquanto as lacunas são atraídas para o lado de menor potencial elétrico.

A principal vantagem do IGBT em relação aos outros dispositivos semicondutores é sua alta eficiência na condução da corrente. 

Além disso, ele pode ser facilmente controlado por meio de uma tensão externa, tornando-se ideal para aplicações em que há necessidade de um controle preciso da corrente.

 

Os diferentes tipos de IGBT

 

Os IGBTs são transistores que podem ser operados tanto em modo de condução como em modo de corte, sendo ideais para aplicações de alta corrente e/ou tensão. 

Atualmente, existem diversos tipos de IGBTs no mercado, cada um com suas próprias características e aplicações específicas. Aqui estão alguns dos principais tipos disponíveis:

IGBT de Metal-Óxido-Semicondutor (MOS)

Este é o tipo mais comum, e é amplamente utilizado em aplicações industriais e automotivas. 

Ele apresenta excelente desempenho em termos de corrente e tensão, além de ser relativamente barato.

 

IGBT híbrido

Este tipo combina as vantagens do MOSFET e do BJT, proporcionando uma alta corrente de condução com baixa resistência interna. 

Ele é ideal para aplicações que requerem altas correntes, como motores elétricos e inversores DC/AC.

 

IGBT Power MOSFET

Este é um tipo especializado de MOSFET que apresenta uma excelente corrente de condução e baixa resistência interna. 

Ele é muitas vezes utilizado em conjunto com um IGBT híbrido para obter o melhor desempenho possível.

 

IGBT J-FET

Este é um transistor unipolar que apresenta uma boa corrente de condução e baixa resistência interna. 

Pode ser usado para substituir um MOSFET ou BJT em algumas aplicações, mas geralmente não é tão versátil quanto os outros tipos.

 

Quais as vantagens de utilizar o IGBT?

Este é um periférico que atua como um transistor, e combina as características de um transistor bipolar e um MOSFET. 

Ele tem uma estrutura de porta isolada, o que significa que a porta não está ligada ao dreno, e é controlada por uma tensão. 

Assim, o IGBT é mais fácil de ser controlado do que um MOSFET, permitindo maior precisão na condução do circuito. 

Além disso, o IGBT tem uma maior capacidade de suportar correntes elevadas do que um transistor bipolar.

Os IGBTs são amplamente utilizados em conversores CC-CC, motores elétricos e inversores. 

Eles também são usados em dispositivos de potência como retificadores e transmissores de energia. 

Podem ser encontrados em vários tamanhos e formas, dependendo da aplicação para a qual são destinados.

O IGBT apresenta várias vantagens sobre os outros tipos de transistores. 

Uma das principais vantagens é a sua alta densidade de potência, o que significa que podem conduzir grandes correntes com pouco espaço. 

Outra vantagem é ser mais barato do que os outros tipos de transistores, tornando-se uma opção popular para muitas aplicações. Ele também apresenta uma alta fiabilidade e pode ser facilmente substituído se necessário.

 

Agora que você conhece os tipos e funcionamento do IGBT, conheça as soluções da Elektra Automação e veja como podemos ajudar a deixar sua operação mais otimizada.

 

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Até a próxima!