IGBT কি? এর কাজ

IGBT কি এর কাজ

IGBT কি এর কাজ । IGBT হল ইনসুলেটেড গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টরের সংক্ষিপ্ত রূপ। এটি একটি তিন-টার্মিনাল সেমিকন্ডাক্টর সুইচিং ডিভাইস যা অনেক ধরণের ইলেকট্রনিক ডিভাইসে উচ্চ দক্ষতার সাথে দ্রুত স্যুইচিংয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এই যন্ত্রগুলি বেশিরভাগই পালস প্রস্থ মডুলেশন (PWM) সহ জটিল তরঙ্গ প্যাটারগুলি স্যুইচিং/প্রক্রিয়াকরণের জন্য পরিবর্ধকগুলিতে ব্যবহৃত হয়। IGBT এর সাধারণ প্রতীক এবং তার চিত্র নীচে দেখানো হয়েছে।

পূর্বে উল্লেখ করা হয়েছে যে একটি IGBT একটি BJT এবং MOSFET এর মধ্যে একটি সংমিশ্রণ। IGBT এর প্রতীকটিও একই প্রতিনিধিত্ব করে, যেমন আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে ইনপুট পাশটি একটি MOSFET কে একটি গেট টার্মিনাল এবং আউটপুট পাশটি BJT কে কালেক্টর এবং এমিটারের সাথে প্রতিনিধিত্ব করে। কালেক্টর এবং এমিটার হল কন্ডাকশন টার্মিনাল এবং গেট হচ্ছে কন্ট্রোল টার্মিনাল যার সাহায্যে সুইচিং অপারেশন নিয়ন্ত্রিত হয়।

What is SSR? Why is it used?

আইজিবিটির অভ্যন্তরীণ কাঠামো

IGBT দুটি ট্রানজিস্টর এবং MOSFET নিয়ে গঠিত সমতুল্য সার্কিট দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে, কারণ IGBT PNP ট্রানজিস্টার, NPN ট্রানজিস্টার এবং MOSFET- এর নিচের সমন্বয়ের আউটপুট ধারণ করে।

আইজিবিটি একটি ট্রানজিস্টরের নিম্ন স্যাচুরেশন ভোল্টেজকে উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং একটি এমওএসএফইটির গতি পরিবর্তন করার সাথে একত্রিত করে। এই সংমিশ্রণ থেকে প্রাপ্ত ফলাফল বাইপোলার ট্রানজিস্টরের আউটপুট সুইচিং এবং কন্ডাকশন বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে, কিন্তু ভোল্টেজটি MOSFET এর মতো নিয়ন্ত্রিত হয়।

যেহেতু IGBT হল MOSFET এবং BJT এর সংমিশ্রণ তাই তাদেরকে বিভিন্ন নামেও ডাকা হয়। IGBT এর বিভিন্ন নাম হল ইনসুলেটেড গেট ট্রানজিস্টার (IGT), মেটাল অক্সাইড ইনসুলেটেড গেট ট্রানজিস্টার (MOSIGT), গেইন মডুলেটেড ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (GEMFET), কন্ডাকটিভলি মডুলেটেড ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টার (COMFET)।

IGBT এর কাজ

IGBT এর তিনটি ভিন্ন ধাতব স্তরের সাথে সংযুক্ত তিনটি টার্মিনাল রয়েছে, গেট টার্মিনালের ধাতব স্তরটি অর্ধপরিবাহী থেকে সিলিকন ডাই অক্সাইড (SIO2) এর একটি স্তর দ্বারা উত্তাপিত হয়।

পি+ লেয়ার এবং এন-লেয়ারের সংযোগস্থলকে জংশন জে 2 এবং এন-লেয়ার এবং পি লেয়ারের সংযোগস্থলকে জংশন জে 1 বলা হয়। IGBT এর গঠন নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

IGBT- এর কাজকর্ম বোঝার জন্য, একটি ভোল্টেজ উৎস ভিজিটিকে ইতিবাচকভাবে গেট টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত করুন। দ্য এমিটার এবং কালেক্টর জুড়ে সংযুক্ত অন্যান্য ভোল্টেজ সোর্স ভিসিসি বিবেচনা করুন, যেখানে এমিটারের ক্ষেত্রে কালেক্টরকে ইতিবাচক রাখা হয়।

ভোল্টেজ সোর্স VCC- এর কারণে জংশন J1 হবে ফরওয়ার্ড-পক্ষপাতদুষ্ট, যেখানে জংশন J2 হবে বিপরীত পক্ষপাতদুষ্ট। যেহেতু J2 বিপরীত পক্ষপাতের কারণে IGBT (সংগ্রাহক থেকে emitter) এর ভিতরে কোন বর্তমান প্রবাহ থাকবে না।

প্রাথমিকভাবে

প্রাথমিকভাবে, বিবেচনা করুন যে গেট টার্মিনালে কোন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় না, এই পর্যায়ে আইজিবিটি একটি অ-পরিবাহী অবস্থায় থাকবে। এখন যদি আমরা প্রয়োগকৃত গেট ভোল্টেজ বৃদ্ধি করি, SiO2 স্তরে ক্যাপাসিট্যান্স প্রভাবের কারণে নেতিবাচক আয়ন স্তরের উপরের দিকে জমা হবে এবং ধনাত্মক আয়নগুলি SiO2 স্তরের নিচের দিকে জমা হবে।

এটি পি অঞ্চলে নেতিবাচক চার্জ বাহকদের সন্নিবেশের কারণ হবে, প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ ভিজি বেশি নেতিবাচক চার্জযুক্ত বাহকদের সন্নিবেশ করবে। এটি জে 2 জংশনের মধ্যে একটি চ্যানেল গঠনের দিকে পরিচালিত করবে যা কালেক্টর থেকে নির্গমনে কারেন্ট প্রবাহের অনুমতি দেয়। স্রোতের প্রবাহকে ছবিতে বর্তমান পথ হিসাবে উপস্থাপন করা হয়, যখন প্রয়োগ করা গেট ভোল্টেজ VG বৃদ্ধি পায় তখন সংগ্রাহক থেকে নির্গতকারী পর্যন্ত বর্তমান প্রবাহের পরিমাণও বৃদ্ধি পায়।

IGBT প্রকারভেদ

IGBT কেn+ বাফার লেয়ারের উপর ভিত্তি করেদুই প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যেIGBT গুলিতে n+ বাফার লেয়ার থাকে তাকে IGBT (PT-IGBT) এর মাধ্যমেPunch বলা হয়, যে IGBT গুলিতেn+ বাফার লেয়ার নেই তাকে Non Punch through- IGBT (NPT- IGBT)।

তাদের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে NPT-IGBT, এবং PT-IGBT- কে প্রতিসম এবং অসামঞ্জস্যপূর্ণ IGBT হিসাবে নামকরণ করা হয়েছে। প্রতিসম IGBT গুলি হল সমান ফরওয়ার্ড এবং রিভার্স ব্রেকডাউন ভোল্টেজ।

অসিম্যাট্রিক IGBT গুলি হল যাদের বিপরীত ব্রেকডাউন ভোল্টেজ ফরওয়ার্ড ব্রেকডাউন ভোল্টেজের চেয়ে কম। প্রতিসম IGBT গুলি বেশিরভাগই AC সার্কিটে ব্যবহৃত হয়, যেখানে অসম IGBT গুলি বেশিরভাগ ডিসি সার্কিটে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের বিপরীত দিকে ভোল্টেজ সাপোর্ট করার প্রয়োজন হয় না।

PT-IGBT এবং NPT- IGBT এর মধ্যে পার্থক্য

#	Punch through – IGBT (PT-IGBT)	Non-Punch Through- IGBT (NPT- IGBT)
১	এগুলি শর্ট-সার্কিট ব্যর্থতার মোডে কম কঠোর এবং এর তাপীয় স্থায়িত্ব কম	এগুলি সংক্ষেপে আরও বেশি রুক্ষ সার্কিট ব্যর্থতা মোড এবং আছে আরো তাপ স্থায়িত্ব।
২	সংগ্রাহক একটি ভারী ডোপযুক্ত পি+স্তর	সংগ্রাহক একটি হালকা ডোপযুক্ত পি-স্তর।
৩	এটিতে অন-স্টেট ভোল্টেজের একটি ছোট ধনাত্মক তাপমাত্রা সহগ রয়েছে, তাই সমান্তরাল ক্রিয়াকলাপের জন্য খুব যত্ন এবং মনোযোগ প্রয়োজন।	এর তাপমাত্রা সহগ অন-স্টেট ভোল্টেজ দৃ strongly়ভাবে ইতিবাচক, অতএব সমান্তরাল অপারেশন সহজ।
৪	বন্ধ হওয়া ক্ষতি বেশি তাপমাত্রা-সংবেদনশীল, তাই এটি উচ্চ তাপমাত্রায় উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।	একটি ক্ষতি বন্ধ তাপমাত্রা-সংবেদনশীল কম সুতরাং, এটি তাপমাত্রার সাথে অপরিবর্তিত থাকবে।

Applicationof IGBT

আইজিবিটিগুলিবিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয় যেমন এসিএবং ডিসি মোটর ড্রাইভ,অনিয়ন্ত্রিত বিদ্যুৎ সরবরাহ (ইউপিএস), সুইচ মোড পাওয়ারসাপ্লাই (এসএমপিএস), ট্র্যাকশন মোটর কন্ট্রোল এবংইনডাকশন হিটিং, ইনভার্টার, নিয়ন্ত্রণ ইনপুট জন্য একটি বিচ্ছিন্নগেট FET একত্রিত করতে ব্যবহৃত হয়এবং একটি বাইপোলার পাওয়ারট্রানজিস্টার একটি একক ডিভাইসেসুইচ হিসাবে, ইত্যাদি।