Меню Закрыть

Утепленные ворота: Купить утепленные ворота для гаража в Москве. Цена на теплые гаражные ворота

Содержание

Распашные утепленные ворота. Конструкция ворот, схема утепления распашных ворот

Распашные утепленные ворота обычно устанавливают в помещениях, где есть необходимость сбережения тепла и поддерживания стабильной температуры.

Утепленные ворота не требуют специального обслуживания, а утепленные створки надежно блокируют помещение от проникновения холода.

Помещенный между двумя слоями металла утеплительный материал (пенополистирол или минеральная вата), увеличивает способность удерживать и не пропускать тепло. Благодаря петлям на подшипниках они легко закрываются и их эксплуатационный срок увеличивается.

Эти ворота подходят как для монтажа в проемы больших и нестандартных размеров, так и в частных секторах. Технология изготовления утепленной конструкции ненамного отличается от обычной, она дополняется материалом для утепления и зашивкой ворот с внутренней стороны.

Преимущества утепленных распашных ворот.

Эти модели являются одними из самых актуальных на сегодняшний день, конструкция ворот отлично увеличивает защиту помещения от холода. При их изготовлении используется утеплитель, для того, что бы свести к минимуму потерю тепла.

Основные преимущества.

  • Любые проемы.
    Створки ворот позволяют обеспечить перекрытие очень больших и нестандартных объемов, а установленная сверху специальная стяжка гарантирует прочность и долговечность.
  • Многообразие вариантов.
    Применение различных эстетических украшений, любые варианты оформления, конфигурации и цвета.
  • Простой быстрый монтаж.
    Установить ворота можно самостоятельно, главное выбрать необходимый вариант для монтажа.
  • Удобство в эксплуатации.
    Створки открываются легко, бесшумно и безопасно за счет подшипников.
  • Легкость обслуживания.
    Уход за воротами заключается в периодической смазке петель.
  • Долгий срок службы.
    Изготовленные из прочного металла, они практически не ржавеют, а правильно подобранные и установленные створки со временем не провисают.
  • Сохраняют тепло.
    Хорошее энергосбережение за счет использования качественных теплоизоляционных материалов.
  • Установка автоматики.
    Для удобства и комфорта ворота можно сделать автоматическими с управлением дистанционным пультом.
  • Доступная стоимость.
    Благодаря недорогим материалам, цена ворот вполне доступна.

Стандартное устройство состоит из 2-х створок, и открываются наружу почти на 180 градусов. Створки ворот крепятся к раме, просвет между ней и полотном плотно закрывается резиновой прокладкой и металлическим нащельником. С внутренней стороны ворот находятся вертикально расположенные ручки с захватом навстречу друг к другу. Изготавливаются створки из железного материала, толщиной от 2.0 мм, внутри расположена плита, изготовленная из минеральной ваты. Со стороны петель устройство оборудовано несъемными штырями.

Основные комплектации распашных ворот.

Конструкция ворот изготовлена из 2-х створок, которые открываются только наружу. Для дополнительного входа и практичности, в створке ворот устанавливается калитка, а для дополнительного освещения, верхняя часть устройства оформляется стеклопакетом.

Базовая комплектация.

  • каркас;
  • створки с обшивкой стальным листом;
  • силовую балку и крепежный профиль;
  • вертикальные засовы;
  • утепление;
  • покраска;
  • страховочное устройство;
  • верхние и нижние ловители и направляющие;
  • роликовые опоры.

Комплектация ворот с калиткой.

  • каркас;
  • створки с обшивкой стальным листом;
  • калитка с обшивкой стальным листом;
  • утепление;
  • покраска;
  • страховочное устройство;
  • вертикальные засовы;
  • проушины под навесной замок;
  • петли на опорном подшипнике.

Комплектация ворот с остеклением.

  • каркас;
  • створки с обшивкой стальным листом с рамкой для крепления стеклопакета;
  • стеклопакет;
  • утепление;
  • покраска;
  • страховочное устройство;
  • вертикальные засовы;
  • петли на опорном подшипнике.

Применение утепленных распашных ворот.

Благодаря своим качествам, утепленные конструкции отличаются высокой степенью защиты, обладают отличными теплоизоляционными свойствами и имеют длительный срок эксплуатации. За счет этого сфера их применения очень обширна:

  • для строений сельскохозяйственной инфраструктуры;
  • для самолетных ангаров;
  • на стоянках для спецтранспорта;
  • в складах и логистических терминалах;
  • для промышленных и общественных объектов;
  • в частном домовладении;
  • в мастерских и гаражах.

Материалы для теплоизоляции распашных ворот.

Утеплители для ворот различаются методом монтажа, теплоизоляционными характеристиками, паропроницаемостью и различным сроком службы. Основные виды материалов для теплоизоляции:

Пенополиуретан.

Это пенный утеплитель, который напыляется на поверхность. При распылении образуется однородный слой, заполняющий щели и неровности. Материал не пропускает влагу и быстро высыхает. У него очень высокие теплозащитные свойства и длительный срок службы.

Минеральная вата.

Волокнистый утеплитель выпускается в виде плит и в рулонах. Он обладает очень низкой теплопроводностью, хорошо изолирует помещение и не горит.

Пенопласт.

Утеплитель не надо защищать специальными пленками от влаги, он очень устойчив к появлению плесени и грибков. Пенопласт дешевый и очень простой в монтаже, достаточно только зафиксировать его пластмассовыми дюбелями или приклеить к поверхности.

Конструкция утепленных распашных ворот.

Конструктивные особенности зависят от области применения ворот:

  • Двустворчатые ворота сплошные и отдельным входом не оборудованы;
  • Двустворчатые ворота c калиткой, в одну из створок встроен вход.
  • Трехстворчатые ворота, где две створки для въезда автотранспорта, а одна для входа.

Конструкция ворот очень проста, однако, несмотря на это, она сочетает в себе такие качества, как надежность, прочность, универсальность и долговечность.

Состоит она из опорных столбов с петлями, на которые устанавливаются створки. Основным элементом устройства являются петли, выполняющие практически всю работу. Они надежно удерживают двери при нагрузках, и дают возможность створкам открываться на 180 градусов.

Количество петель зависит от веса, который придется выдерживать. Наличие подшипников обеспечивает облегчение хода и плавности конструкции, а также увеличивает срок ее эксплуатации. Петли очень уязвимы к износу, поэтому для прочности они обрабатываются специальными веществами, которые имеют антикоррозийные качества. За счет этого снижаются расходы на ремонтные работы, и увеличивается срок службы изделия.

Створки изделия состоят из рамы, на которую крепится полотно, изготовленное из индивидуального материала. Для ее приготовления применяется гнутый профиль, который сделан из холоднокатаной стали высокой прочности. Для каркаса применяются трубы, а внутри рамы нашиваются створки из различных материалов.

Для створок применяются листы из металла, профнастила, сэндвич-панели, поликарбоната, выбор материала зависит от многих факторов.

Для того, что бы створка ворот не примораживалась к раме, нижняя ее часть приподнята над конструкцией.

Предназначенная для закрытых помещений, конструкция должна быть укреплена слоем огнестойкого уплотнителя и предусмотрено наличие в ней системы «антипаника», которая обеспечивает свободный выход из помещения.

Дополнительными элементами, которые устанавливаются индивидуально, являются: засовы, упоры, калитка, запоры и электрическая автоматика, с помощью которой ворота открываются пультом управления.

Автоматические распашные утепленные ворота.

Конструкции автоматических ворот отличаются стороной открывания и устройством автоматики. Основным преимуществом является то, что автоматику можно приобрести отдельно и смонтировать на имеющиеся ворота. Необходимо прочно зафиксировать фиксаторы для привода, изготовленных в виде стальных пластин на поверхность. Один фиксатор крепится на полотно вертикально створке, другой, в этом же положении на столб или забор. Замеряется расстояние между пластинами, и определяется длина привода. При помощи безмена измеряется напряжение, происходящее при открывании, это необходимо для расчета мощности двигателя. После всех измерений покупается необходимый комплект автоматики, устанавливается и подключается.

Автоматические приводы делятся на несколько видов:

Линейный привод.

В основном используется данный тип автоматики. Он отличается небольшим размером, надежностью, приемлемой ценой и имеет эстетичный вид. Его работа основывается на принципе удлинения и укорачивания штока. Крутящийся момент от двигателя к створке передвигается при помощи линейного редуктора-ограничителя. Механизм оказывает торможение, работает плавно и без шума.

Рычажный привод.

Этот вид электрической автоматики оснащен двумя рычагами, и они связаны с шарниром. Так же части всего механизма соединены друг с другом втулками и болтами. Привод устанавливается на несущий столб. Действует он мягко и образовывает наименьшее трение механизма, раскрываются створки медленно и без шума. Привод выдерживает створку до 4-х метров, а ворота могут весить 800 кг. Его плюсы: для установки нет необходимости в сварке, легко монтируется, выполняет открывание ворот.

При выборе приводов важно не упустить из вида тип устройства. Имеются два основных варианта:

Гидравлический привод.

Он предназначен для тяжеловесных ворот, которые очень долго и часто используются. Предусмотрен для больших нагрузок и длительный срок работы. Режим его работы: смесь в гидроцилиндре, двигающая створку ворот, усиливается за счет реверсного гидравлического насоса двигателя. Гарантирована долговечность и полная защищенность механизма. В комплекте набора предусмотрены датчики, осуществляющие контроль за работой механизма.

Электромеханический привод.

Для его монтажа нет необходимости прибегать к дорогому оборудованию и за счет этого применяется довольно часто. Механизм предназначен как для рычажной, так и для линейной автоматики, его привод действует от электрической сети с напряжением 220 В. Это самый оптимальный вариант для ворот, которые не имеют большого веса.

Отделка распашных утепленных ворот.

Для выбора материала полотна створок ворот необходимо учитывать: климатические условия, внешние воздействия, возникновение коррозии, пожароопасность.

Среди отделочных материалов популярны:

Профнастил.

Современный оцинкованный облицовочный материал, который обладает отличными эксплуатационными данными. Очень устойчив к возникновению коррозии и перепаду температур, имеет ребра жесткости и надежное защитное покрытие. Он очень широко используется и имеет доступную цену, при этом имеет достаточно эстетичный вид.

Металлический лист.

Имеет простую и надежную конструкцию: усиленные петли гарантируют легкий и плавный ход ворот, сваренные из профильной трубы ребра жесткости делают ворота очень прочными. Материал практически не деформируется, выдерживает большой нагрев, его тяжело повредить.

Сайдинг.

Материал является одним из самых удобных вариантов, среди всех доступных. Цельность полотна обеспечивает отсутствие видимых заклепок и стыков между листами, позволяет скрыть каркас. Огнеупорность материала является дополнительной защитой от возгорания. За счет монолитности полотна, повышается уровень материала.

Сэндвич-панели.

Конструкция выполняется с использованием прочных алюминиевых профилей и оснащается при помощи качественных комплектующих. Для того, что бы придать воротам особую элегантность и привлекательность, используются сэндвич-панели, верхняя часть которых имитирует ценные и дорогие породы дерева.

Вагонка.

В виде отделочного материала для распашных ворот применяется вагонка из лиственницы. Для выдерживания древесиной климатических воздействий, она обрабатывается специальными пропитками премиального класса.

Аппликация.

Для придания воротам неповторимо изысканного внешнего вида используются металлические декоративные накладки, также аппликацию можно нанести методом лазерной резки. В зависимости от предпочтений владельца, это могут быть разнообразные рисунки, картинки или эмблемы.

Замки и автоматические приводы.

Конструкция ворот обычно изготавливается с замком, который находится внутри механизма. Закрытие ворот происходит с помощью вертикальных задвижек, которые оборудованы эсцентриком, за счет этого заслонка плотно прилегает к раме. Для полной гарантии большей безопасности, устанавливаются протекторы и подвесной замок.

При выборе необходимой автоматики учитываются параметры конструкции ворот. Для тех ворот, которые эксплуатируются довольно часто и имеют большие заслонки, понадобится более мощный механизм. Конечное закрытие ворот может происходить от 19 до 32 секунд, время зависит от типа и мощности привода.


Утепленные гаражные ворота

Металлические ворота – неотъемлемая часть гаража. Чем они прочнее, тем надежнее защищено авто от грабителей. Кроме взломостойкости, металлоконструкции должны препятствовать проникновению внутрь помещения холода. Для этого их утепляют – самостоятельно или заказывают подходящую модель у завода-изготовителя.

Компания выпускает утепленные металлические ворота для гаража. Для оформления заказа изучите каталог и выберите подходящее изделие. Вопросы по продукции можно задать по телефону.

Особенности конструкции

Дверное полотно состоит из 1 листа стали толщиной 2 мм, приваренного к металлокаркасу и ребрам жесткости. Коробка из стального цельногнутого профиля сложного сечения. К полотну приварены каплевидные петли на упорных подшипниках (2-3 штуки).

Для заказа доступны распашные модели – универсальный вид, который подойдет для строения любого размера. Для удобства в одной из створок можно сделать калитку. По ее периметру в обязательном порядке проклеивается резиновый уплотнитель, также можно установить доводчик – это продлит ее срок службы.

В типовых изделиях замки внутренние. По желанию заказчика оснащаем дверной блок ушами под навесные запоры, привариваем изнутри защелку.

В базовой комплектации теплоизоляционная прослойка не предусмотрена, так же как и внутренняя отделка. Железо окрашено порошковой краской.

Модели ворот от завода «СТРОЙСТАЛЬИНВЕСТ»

Утепление и отделка ворот для гаража

Клиент может заказать дополнительно:

  • Теплоизоляцию. Утепляем пенопластом (толщина 4 см) или минеральной ватой. На выбор – Урса или Роквул (более плотный). Устанавливаем уплотнительный контур – один, по желанию клиента можем увеличить до трех.
  • Внутреннюю отделку. Выполняем панелями МДФ.

Купить продукцию «СТРОЙСТАЛЬИНВЕСТ» можно на сайте. Для выбора нужной комплектации свяжитесь по телефону с менеджером. Не забудьте вызвать замерщика – он выезжает на объект бесплатно, если его местоположение не далее, чем 25 км от кольцевой автодороги.

Установка ворот проводится мастерами компании. Не рекомендуем выполнять монтажные работы своими руками – в случае ошибки гарантия на товар «сгорит» и за плановое техническое обслуживание придется платить.

Распашные утепленные ворота от компании Ворота Маркет

Примеры расчета

Ценовая политика

 

Многолетний, успешный опыт работы в области изготовления и установки распашных ворот для дома позволил нам сформировать собственную ценовую политику. Периодически мы пересматриваем установленные нами цены, стараясь сделать их еще более привлекательными для всех слоев населения.

 

Низкая стоимость оказываемых услуг основывается на нескольких критериях:

  • Мы являемся партнерами производственных компания по выпуску изделий металлопроката, что позволяет нам закупать исходные материалы по ценам ниже оптовых, что, несомненно, положительным образом сказывается на конечной стоимости ворот;
  • Мы используем собственные производственные помещения; нам не приходится платить высокую аренду, которую другие компании включают в стоимость их товаров и услуг;
  • Наш маленький коллектив не требует колоссальных затрат, мы не арендуем офис в Москва-Сити и не выделяем раздутые бюджеты на проведение рекламных компаний;
  • При производстве используется современное оборудование и новейшие технологии, которые позволяют экономить, как время, так и сырье.

Как оформить заказ

 

Чтобы получить точный расчет по изготовлению и установке ворот, вам необходимо связаться с менеджерами нашей компании, чтобы согласовать время приезда специалиста, который проведет осмотр местности и выполнит необходимые замеры. При встрече вы сможете задать все необходимые вопросы и получить исчерпывающую консультацию.

 

Обычно от момента принятия заказа до окончательной установки распашных ворот для дома проходит 14-18 дней. На срок может влиять несколько факторов:

  • сложность конструкции;
  • использование дорогостоящих материалов;
  • индивидуальный заказ на покраску;
  • желание клиента установить автоматику;
  • другие.

 

При необходимости наши специалисты могут выполнить срочное производство и установку ворот, однако стоимость такой услуги будет на порядок выше.

 

Можно оформить заказ по телефону, без вызова специалиста, но в таком случае в момент установки могут проявиться нестыковки, который придется устранять на месте. Поэтому мы рекомендуем, чтобы размеры будущей конструкции проводились на месте. Тем более, что вызов инженера абсолютно бесплатен.

Откатные, распашные, утепленные ворота

Изготавливаем и устанавливаем механические и автоматические откатные
и распашные ворота. Каркасы ворот и механика изготавливаются на нашем предприятии, автоматика производится нашим партнером. Автоматические распашные и откатные ворота оснащаются приводом с регулировкой скорости, системой безопасности предотвращающей закрытие ворот, если в створе
находится какой-либо предмет или человек, а также пультом управления.

Распашные ворота изготавливаются из профильных труб, на которые прикручивается профилированный лист.


Распашные ворота

Конструкция распашных ворот стандартна — одностворчатые или двустворчатые. Створки ворот открываются автоматически на 90⁰.

Чтобы не повредить заезжающий или припаркованный возле ворот автомобиль, датчики блокируют ход створки, как только в диапазоне работы датчиков появляется любой предмет.

Преимущества распашных ворот:

  • невысокая стоимость;
  • любые размеры, под заказ;
  • простота в эксплуатации, обслуживании и ремонте;
  • функциональность;
  • многообразие дизайнерских решений.

Недостатки распашных ворот:

  • свободное пространство в зоне раскрытия створок, которые должны открываться наружу или внутрь больше чем на 90°. Зимой эту площадку необходимо регулярно чистить от снега и льда, иначе даже небольшой сугроб блокирует створки;
  • высокая стоимость автоматики: отдельный привод нужно ставить на каждую створку.

Откатные ворота

Откатные ворота имеют консольную конструкцию, предназначаются для применения на различных промышленных объектах и коттеджных участках. По принципу установки и отката бывают консольного и подвесного типа.

Преимущества откатных ворот:

  • компактные — экономят пространство;
  • отсутствие верхних направляющих делает проезд максимально удобным для крупногабаритных автомобилей;
  • надёжные, удобные, эффективно защищают от взлома.

Недостатки откатных ворот:

  • нужно регулярно следить за тем, чтобы роликовые опоры были очищены от грязи, снега, опавшей листвы;
  • в зависимости от типа панелей, требуется выделить территорию для их отката. Например, для консольной конструкции шириной проезда в четыре метра необходимо минимум два метра для отката панели вдоль ограждения;
  • для установки откатных ворот нужно сначала выровнять забор и почву со стороны, куда будет направлен откат.

Варианты исполнения

  • двухсторонняя или односторонняя обшивка сэндвич-панелями разных цветов и фактур, решетчатым полотном из алюминиевых профилей, комбинированным полотном;
  • изготовление каркаса ворот по чертежам заказчика;
  • калитка может быть встроена в каркас ворот.


Стоимость услуг

Цена на ворота зависит от типа, конфигурации, размеров, обшивки. Прежде чем оформить заказ, вы всегда сможете рассчитать стоимость, позвонив менеджеру или оставив заявку на сайте.

Гаражные утепленные ворота: обустройство своими руками

Для автолюбителей очень важно наличие теплого и комфортного гаражного помещения. Именно гаражные распашные ворота при отсутствии хорошего утепления пропускают сырость и холод. Это значительно снижает комфортность помещения.

Как самостоятельно утеплить гаражные ворота

Если учесть тот фактор, что в гараже многие домашние умельцы оборудуют мастерские, а хозяйки хранят домашние заготовки на зиму, — теплые ворота в гараже просто необходимы.

Для того чтобы самостоятельно сделать распашные гаражные ворота в достаточной степени утепленными, нужно заранее определиться с материалом для утепления и порядком проведения работ.

Несколько полезных советов

Начнем, пожалуй, с самых простых мероприятий по повышению комфортности в гараже.

• Устройство занавеса из очень плотного текстиля, непосредственно за воротами. Можно сделать занавес из толстой полиэтиленовой пленки, нарезав ее полосами шириной в 20-30 см.
• Устройство дополнительной двери для прохода людей (уменьшается утечка тепла их помещения).
• Замена распашных ворот раздвижными (это не всегда возможно).

Меры по утеплению наиболее надежны и эффективны, когда они проводятся в комплексе. Теплые гаражные распашные ворота обустраиваются при помощи утеплителей или сэндвич-панелей.

Масса таких материалов очень невелика, поэтому утяжеления воротной конструкции практически не происходит. Утепление воротных петель производится с помощью резиновой ленты.

Виды теплоизоляционных материалов

Виды теплоизоляционных материалов. Критерии выбора

В настоящее время имеется обширный выбор материалов для теплоизоляции. Основные факторы, которые необходимо учитывать при подборе таких материалов: устойчивость к возгоранию, степень водонепроницаемости, удобство работы, а также всем известное соотношение качества и цены.

Наиболее распространенные материалы, которыми можно утеплить гаражные распашные ворота.

• Минеральная (каменная) вата. Получается при расплавлении базальтовой породы. В продаже имеется в виде рулонов или плит. Горючесть нулевая, но материал очень гигроскопичен. Именно поэтому без использования гидроизоляционных материалов его использовать нельзя.

Еще один существенный минус – значительная цена. По окончании работ поверх покрытия из каменной ваты и гидроизоляции можно использовать листы ДВП или ДСП.

• Стекловата. Является продуктом переработки битого стекла. Подобно минеральной вате, этот материал очень гигроскопичен. По цене – значительно дешевле каменной ваты (а по своим теплоизоляционным характеристикам эти материалы совершенно идентичны).

• Пенопласт – самый распространенный среди известных на сегодняшний день утеплителей. Если вы решили самостоятельно утеплить гаражные распашные ворота, лучшего варианта не найти.

Материал доступен по цене, очень прост в эксплуатации. Возможность монтажа утепления в один слой значительно уменьшает время работы. Его теплоизоляционные характеристики близки к стекловате и каменной вате.

Пенопласт устойчив к воздействию грибков и бактерий, не гниет. Единственный недостаток – неустойчивость к возгоранию. Сегодня выпускаются марки пенопласта с добавлением веществ, способствующих самостоятельному затуханию материала на случай загорания.

Перечисленные материалы – это своего рода классика. В настоящее время рынок представляет современные теплоизоляторы, при помощи которых очень просто обустроить теплые распашные ворота.

Вот их сокращенный обзор.

• Пеноизол (другое название – жидкий пенопласт) – вещество с очень хорошими теплоизоляционными свойствами. По консистенции напоминает суфле. При помощи пеноизола можно обработать любые поверхности в самое короткое время.

Материал застывает, образуя сплошную поверхность. Считается самым доступным по цене теплоизолятором: в полтора раза дешевле пенопласта. Не горюч, водонепроницаем. Отлично пригоден для обработки поверхностей из металла.

• Астратек. По своей фактуре напоминает обычную масляную краску. Наносится на поверхность с помощью валика или кисти. Расходуется очень экономно. Миллиметровый слой астратека по своим теплоизоляционным характеристикам можно сравнить с 50 мм минеральной ваты.

• Пенополиуретан. Для нанесения на обрабатываемую поверхность необходимо специальное оборудование. Материал застывает, образуя прочную корку. Теплоизоляция – очень хорошая. Материал отличается значительным сроком эксплуатации (порядка 70 лет). Недостаток – относительная дороговизна по сравнению с другими теплоизоляторами.

Виды теплоизоляционных материалов

Утепление гаражных ворот своими руками

Алгоритм утепления ворот следующий.

1. Производим замер габаритов ворот, рассчитываем площадь. На основании произведенных расчетов производим закупку материалов. Вначале изготавливается деревянный или металлический каркас. Для деревянного каркаса используем брус с одинаковым сечением 40 х 40 мм. Не стоит забывать о предварительной грунтовке деревянных элементов. Это предохранит каркас от гниения и деформаций.

2. Для утепления гаража выбираем сухой, умеренно теплый день. Если погода слишком жаркая, металлические ворота разогреются, и листы утеплителя нельзя будет надежно закрепить. Если погода сырая, утеплитель не прикрепится надежно из-за конденсата. Деревянные брусья соединяем между собой при помощи пазов, укрепляем саморезами. Щели между брусьями герметизируются жидкими гвоздями.

3. Листы пенопласта приклеиваются к каркасу жидкими гвоздями. Образующиеся стыки обрабатываются при помощи изолона.

4. Утеплитель закрывают металлическими листами (закрепляем листы с помощью саморезов). Металлический лист можно заменить вагонкой.

5. Щели по периметру ворот герметизируют виниловыми вставками. Таким образом, щели, через которые могут проникать холодный воздух и влага, ликвидируются.

Утепленные гаражные ворота готовы. Теперь комфортный микроклимат в гараже гарантирован!

Распашные ворота утепленные

Общие положения

Некоторые объекты, размещенные на сайте, являются интеллектуальной собственностью компании StoreLand. Использование таких объектов установлено действующим законодательством РФ.

На сайте StoreLand имеются ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Компания StoreLand не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства для посетителей своего сайта.


Личные сведения и безопасность

Компания StoreLand гарантирует, что никакая полученная от Вас информация никогда и ни при каких условиях не будет предоставлена третьим лицам, за исключением случаев, предусмотренных действующим законодательством Российской Федерации.

В определенных обстоятельствах компания StoreLand может попросить Вас зарегистрироваться и предоставить личные сведения. Предоставленная информация используется исключительно в служебных целях, а также для предоставления доступа к специальной информации.

Личные сведения можно изменить, обновить или удалить в любое время в разделе «Аккаунт» > «Профиль».

Чтобы обеспечить Вас информацией определенного рода, компания StoreLand с Вашего явного согласия может присылать на указанный при регистрации адрес электронный почты информационные сообщения. В любой момент Вы можете изменить тематику такой рассылки или отказаться от нее.

Как и многие другие сайты, StoreLand использует технологию cookie, которая может быть использована для продвижения нашего продукта и измерения эффективности рекламы. Кроме того, с помощь этой технологии StoreLand настраивается на работу лично с Вами. В частности без этой технологии невозможна работа с авторизацией в панели управления.

Сведения на данном сайте имеют чисто информативный характер, в них могут быть внесены любые изменения без какого-либо предварительного уведомления.

Чтобы отказаться от дальнейших коммуникаций с нашей компанией, изменить или удалить свою личную информацию, напишите нам через форму обратной связи

Утепленные откатные промышленные ворота — ООО Пром-ворота

Утепленные откатные промышленные ворота не только удобны в эксплуатации и обладают высокими эстетическими свойствами, но и имеют ряд других преимуществ: 

Преимущества откатных утепленных ворот:

Монтаж утепленных промышленных ворот осуществляется довольно быстро, даже если конструкция оснащена электроприводом.

Эстетика. Любой вариант наполнения полотна открывает практически безграничные возможности дизайна, где вы легко сможете подобрать именно ту модель, которая органично впишется в экстерьер, станет привлекательной и отличительной особенностью здания.

Срок службы. При надлежащем выполнении монтажных мероприятий и соблюдении элементарных правил эксплуатации конструкция гарантированно прослужит не одно десятилетие и не вызовет никаких нареканий со стороны владельцев.

Прочностные характеристики. Хорошо справляются с климатической нагрузкой, атмосферными осадками и порывами ветра.

Безопасность. Помимо тепло- и шумоизоляции, конструкции данного типа обладают высокой устойчивостью к взлому.

  • Ворота откатные ВОК 50х50 по ГОСТ 31174-2003
  • Промышленные утепленные ворота откатные для ООО «Сибур Тобольск»

Как выбрать утепленные ворота?

Выбор любой защитной конструкции необходимо основывать на её технологических и функциональных характеристиках. При этом нужно учесть среду и условия эксплуатации, в том числе климатические значения температуры, осадков, ветровой нагрузки и т.д. Данные характеристики позволят купить именно ту модель, которая полностью соответствует климату. Особенное внимание следует обратить на материал, который используется в качестве тепло- и шумоизоляции, от его качества зависит комфорт и длительность эксплуатации.

Чтобы сделать заказ воротных систем, позвоните по телефону +7 (343) 93-888-67, используйте специальную форму или напишите письмо с указанием основных параметров на e-mail: [email protected]




Смотрите другие предложения от производства промышленных ворот:

Биполярный транзистор с изолированным затвором

IGBT » Electronics Notes

IGBT используются для многих приложений переключения мощности, и они представляют собой объединение технологий полевых транзисторов и биполярных транзисторов.


Полевые транзисторы, полевые транзисторы Включает:
Основные сведения о полевых транзисторах характеристики полевого транзистора JFET МОП-транзистор МОП-транзистор с двойным затвором Мощный МОП-транзистор MESFET / GaAs полевой транзистор ХЕМТ И ФЕМТ Технология FinFET БТИЗ


Биполярные транзисторы с изолированным затвором или IGBT представляют собой дискретные полупроводниковые устройства, которые обычно используются в силовых приложениях.

Преимущество IGBT-транзисторов состоит в том, что они сочетают в себе многие характеристики МОП-транзисторов и биполярных транзисторов, обеспечивая возможность обработки высокого напряжения и тока биполярных транзисторов с высокой скоростью переключения и низким током затвора мощных МОП-транзисторов.

Потребность в биполярных транзисторах с изолированным затвором, IGBT, возникла из-за того, что как МОП-транзисторы, так и транзисторы с биполярным переходом, BJT, имеют свои ограничения, особенно когда речь идет о сильноточных приложениях.

Соответственно, изобретение IGBT-транзистора позволило объединить преимущества обоих типов устройств в одном полупроводниковом устройстве.

IGBT также упоминается под несколькими другими именами, включая: и IGT: транзистор с изолированным затвором, IGR: выпрямитель с изолированным затвором, COMFET: полевой транзистор с модулированной проводимостью, GEMFET: МОП-транзистор с улучшенным коэффициентом усиления, BiFET: биполярный полевой транзистор и инжекторный полевой транзистор.

Типовой дискретный полупроводниковый прибор IGBT

История и развитие IGBT

Эта форма полупроводникового устройства была впервые продемонстрирована в 1979 году исследователем по имени Балига, а затем в 1980 году Пламмером и Шарфом, а также Лейпольдом, а затем Тиханьи.

Эти первоначальные результаты были затем расширены пару лет спустя, в 1982 году, Бекке и Уитли, а также Балига.

Хотя первоначальная концепция была создана, устройство не использовалось в коммерческих целях в электронных схемах до конца 1980-х годов. По прошествии этого времени технология не только улучшилась, но и ее использование увеличилось, поскольку числовая технология стала более устоявшейся, и инженеры увидели, как эти устройства можно использовать в своих электронных конструкциях с пользой.

символ цепи IGBT

Как и следовало ожидать, символ схемы для биполярного транзистора с изолированным затвором, IGBT сочетает в себе биполярный транзистор и полевой МОП-транзистор.

Символ схемы IGBT

Из символа схемы видно, что IGBT имеет три вывода: коллектор, эмиттер и затвор, а устройства, из представления символа схемы, имеют основной ток, протекающий между коллектором и эмиттером, аналогичный протеканию биполярного транзистора. а управляющая клемма представляет собой затвор, аналогичный затвору полевого МОП-транзистора.

IGBT, биполярный транзистор с изолированным затвором, основы

IGBT

имеют три вывода, как и полевые МОП-транзисторы с одним затвором и биполярные транзисторы, но внутри они состоят из четырех слоев полупроводника чередующихся P и N типов.

Устройство является однонаправленным, в отличие от силового полевого МОП-транзистора, который является двунаправленным, и хотя структура IGBT кажется такой же, как у тиристора с МОП-затвором, действие тиристора подавляется, и происходит только действие транзистора.

БТИЗ рассчитан на быстрое отключение, поэтому его часто используют для создания сигналов с широтно-импульсной модуляцией. При использовании с фильтрами нижних частот это позволяет этим устройствам управлять потоком мощности на различные формы нагрузки.

Сравнение IGBT, мощных полевых МОП-транзисторов и мощных биполярных транзисторов
 
Характеристика БТИЗ Силовой МОП-транзистор Мощность биполярная
Текущий рейтинг Высокий Низкий Высокий
Номинальное напряжение Очень высокий Высокий Высокий
Скорость переключения Средний Быстро Медленный
Входное сопротивление Высокий Высокий Низкий
Выходное сопротивление Низкий Средний Низкий

Преимущества и недостатки IGBT

Как и следовало ожидать, IGBT имеют ряд преимуществ и недостатков по сравнению с другими полупроводниковыми устройствами, такими как биполярный транзистор или мощный полевой МОП-транзистор, и их необходимо тщательно сбалансировать при рассмотрении возможности их использования в электронной конструкции.

Преимущества БТИЗ

  • Обладает высокими характеристиками по напряжению и току по сравнению с биполярным транзистором или мощным МОП-транзистором
  • Обычно они не фиксируются так, как тиристоры
  • Может переключать высокие уровни тока с помощью низкого управляющего напряжения
  • IGBT имеет очень низкое сопротивление
  • Обладает очень высоким входным сопротивлением
  • Управляется напряжением (как МОП-транзистор), поэтому для переключения высоких уровней тока требуется очень небольшой ток
  • Сигналы управления затвором просты в реализации и не требуют сложной схемы. Простое положительное напряжение для включения IGBT и ноль для его выключения
  • Высокая плотность тока и, следовательно, малый фактический размер кремниевой микросхемы, а это означает меньшие размеры корпусов для данного уровня тока
  • Более высокий коэффициент усиления по мощности, чем у биполярного транзистора или полевого МОП-транзистора
  • IGBT имеет более высокую скорость переключения по сравнению с биполярным транзистором
  • Они демонстрируют более низкое отношение емкости затвор-коллектор к емкости затвор-эмиттер, чем конкурирующие устройства, и это приводит к улучшенным характеристикам эффекта обратной связи Миллера — в результате они переключаются быстрее, чем биполярные транзисторы

Недостатки БТИЗ

  • Однонаправленный — не может работать с сигналами переменного тока без дополнительной схемы
  • Обладает более низкой скоростью переключения, чем MOSFET
  • .
  • Не удается заблокировать высокое обратное напряжение
  • Могут возникать проблемы с фиксацией из-за структуры PNPN, которая имеет тиристорную структуру внутри устройства, хотя уровни легирования должны подавлять действие тиристора
  • Более дорогой, чем биполярный транзистор или мощный МОП-транзистор

Это некоторые из наиболее очевидных преимуществ и недостатков использования IGBT, но могут быть и другие соображения при изучении возможности их использования для конкретной электронной конструкции.

Благодаря своим преимуществам IGBT популярны во многих коммутационных устройствах средней мощности. Их можно использовать с переменным током, но для обеспечения двунаправленной работы им требуются дополнительные схемы. Обычно им требуется два устройства с противоположной полярностью, чтобы можно было приспособить обе половины цикла.

Применение БТИЗ

Биполярный транзистор IGBT с изолированным затвором используется во многих силовых приложениях.

Эти полупроводниковые устройства очень полезны для многих электронных схем, потому что они пересекают границы между технологией биполярных транзисторов и мощными полевыми транзисторами.Это означает, что они используются во многих различных силовых приложениях:

  • Различные формы управления двигателем и тягой
  • Импульсные источники питания
  • Преобразователи постоянного тока в переменный
  • Широтно-импульсная модуляция для различных арен
  • Электроприводы переменного и постоянного тока
  • Управление различными формами индуктивной нагрузки
Типовое дискретное полупроводниковое устройство IGBT

Физическая структура IGBT

Структура IGBT представляет собой относительно сложный полупроводниковый прибор по сравнению с базовым биполярным транзистором или полевым МОП-транзистором.

IGBT использует оба типа носителей, то есть дырки и электроны, для работы полупроводникового устройства.

Вход напоминает полевой МОП-транзистор и обеспечивает высокое входное сопротивление и рабочее напряжение для устройства, а выход напоминает выход биполярного транзистора.

На самом деле устройство можно рассматривать как тиристор с MOSFET-транзистором на входе, точнее, этот входной элемент представляет собой устройство DMOS.

Это видно из эквивалентной схемы IGBT.

Эквивалентная схема IGBT

В этой эквивалентной схеме видны различные компоненты. Вход представляет собой полевой МОП-транзистор, а на его выходе — сопротивление Rd, которое представляет собой сопротивление области дрейфа. TR2 — это паразитный NPN-транзистор, который фактически присутствует в любом MOSFET и, следовательно, во всех IGBT.

Область корпуса устройства имеет определенное сопротивление, которое обозначается Rb.

Два транзистора, TR1 и TR2, образуют паразитную тиристорную структуру. Действие тиристора подавляется путем обеспечения таких уровней легирования, чтобы общий коэффициент усиления был меньше единицы.Если NPN-транзистор TR2 когда-либо включается, а коэффициенты усиления TR1 и TR2 превышают единицу, происходит защелкивание. Однако проблемы с защелкиванием обычно удается избежать благодаря структуре устройства и уровням легирования.

Используя эту структуру, можно достичь низкого напряжения насыщения, аналогичного низкому сопротивлению в открытом состоянии, обеспечиваемому полевыми МОП-транзисторами, при сохранении относительно быстрой характеристики переключения.

Хотя характеристики переключения относительно быстрые, следует помнить, что они все же уступают характеристикам мощного MOSFET.

Фактическая физическая структура IGBT состоит из четырех слоев, и хотя точная используемая структура будет меняться от одного производителя к другому или даже от разных линеек одного и того же производителя, основные принципы сохраняются. Область N+ вокруг эмиттера присутствует не во всех этих полупроводниковых устройствах, как подробно описано ниже в разделе, описывающем различные типы IGBT

. Физическая структура вертикального N-канального IGBT

Из структуры видно, что он во многом похож на тиристор, в частности, на управляемый МОП-транзистор, но работает совершенно по-другому.

В структуре, показанной выше, есть несколько областей, каждая из которых выполняет различные функции в рамках всего устройства.

  • Область подачи подложки P+:   Это ближайший к коллектору слой, который часто называют областью подачи. Это низкоомная подложка.
  • Область дрейфа N-:   Над подложкой P+ присутствует область материала N-. Это известно как область дрейфа.Толщина этой области определяет блокирующую способность IGBT, и эта область обычно может иметь толщину около 50 мкм и быть слегка легированной с уровнем легирования, возможно, около 10 14 см -3 .
  • Слой P+, область корпуса:   Он состоит из слоя P+ и во многих БТИЗ находится ближе всего к эмиттеру.
  • Слой N+ в области корпуса:   В некоторых БТИЗ есть слой N+, ближайший к эмиттеру.

Как и тиристор, БТИЗ обычно изготавливают с использованием кремния, так как он обеспечивает хорошую теплопроводность и позволяет пробивать при высоком напряжении.

Обычно устройства изготавливаются в виде отдельных дискретных элементов, поскольку изготовление нескольких устройств на одном кристалле часто приводит к поломке.

Хотя вертикальная структура была показана выше, также возможно использовать структуру материала для IGBT, как показано ниже. Это менее распространено, но все же используется.

N-канальный IGBT — боковая структура

Наиболее распространенным форматом для IGBT является N-канальный, хотя возможно изготовление дополнительных устройств с использованием P-канала.Они имеют противоположные типы легирования и работают с обратной полярностью напряжения.

Чаще всего используются термины затвор, коллектор и эмиттер, хотя широко используются затвор, анод, катод, а иногда можно увидеть сток затвор-исток.

Типы БТИЗ

Транзистор

IGBT можно классифицировать двумя основными способами в зависимости от того, имеют ли они буферный слой N+ в P-слое, ближайшем к эмиттерному электроду.

В зависимости от того, имеют ли они N+, позже они упоминаются либо как сквозные IGBT, либо как непробочные IGBT.

  • Проходные IGBT, PT-IGBT: Проходные IGBT, PT-IGBT имеют область N+ у эмиттерного контакта. Из-за структуры PT-IGBT иногда называют асимметричными IGBT
  • .
  • БТИЗ без пробивки, NPT-IGBT : БТИЗ без пробивки не имеют дополнительной области N+ у эмиттерного контакта. Структура NPT-IGBT приводит к тому, что их также называют симметричными IGBT.

БТИЗ PT и NPT имеют ряд различных свойств, обусловленных их структурой.

Хотя различия не всегда очень значительны, выбор типа NPT IGBT или PT IGBT может существенно повлиять на конструкцию схемы.

  • Потери при переключении:   Для данного V CE(on) PT IGBT будет иметь более высокую скорость переключения и, соответственно, более низкую общую энергию переключения.Это происходит из-за более высокого коэффициента усиления и уменьшения времени жизни неосновных носителей, что снижает хвостовой ток.
  • Надежность :  Одна из важных проблем — устойчивость к току короткого замыкания. Обычно NPT IGBT рассчитаны на короткое замыкание, а PT IGBT — нет.

    В целом, технология NPT более надежна и надежна благодаря более широкой базе и меньшему коэффициенту усиления биполярного транзистора PNP внутри конструкции. Это главное преимущество полупроводникового устройства NPT, хотя его необходимо компенсировать скоростью переключения.

    Что касается максимальных напряжений, то трудно изготовить PT-IGBT с напряжением коллектор-эмиттер выше примерно 600 вольт, в то время как это легко достигается при использовании топологий NPT. Это может повлиять на выбор полупроводникового устройства для любой данной электронной конструкции.

  • Влияние температуры :   Для PT и NPT IGBT скорость включения практически не зависит от температуры. Однако один эффект, который может повлиять на любую схему, заключается в том, что обратный ток восстановления в диоде увеличивается с температурой, и, таким образом, влияние внешнего диода может повлиять на потери при включении в схеме.

    Что касается потерь при выключении, то для устройств NPT скорость и потери при переключении остаются почти постоянными во всем диапазоне температур. Для PT IGBT снижается скорость выключения и, следовательно, увеличиваются коммутационные потери. Однако потери обычно в любом случае невелики, и поэтому маловероятно, что они окажут какое-либо заметное влияние на большинство электронных конструкций.

В любой конструкции электронной схемы необходимо сбалансировать преимущества и характеристики обоих типов IGBT. Конкретная электронная конструкция будет диктовать многие требования к устройству, и, следовательно, выбор типа устройства будет исходить из этого.

Характеристики БТИЗ

IGBT — это устройство, управляемое напряжением, что неудивительно, поскольку вход представляет собой изолированный затвор, где напряжение управляет проводимостью.

Полупроводниковому устройству требуется только относительно небольшое напряжение на затворе, чтобы обеспечить проводимость — часто 6-10 вольт. Однако эти полупроводниковые устройства являются только однонаправленными, и поэтому они могут управлять током только в одном направлении.

Легко построить передаточную характеристику, показывающую зависимость входного напряжения или напряжения затвора от тока коллектора.

Передаточная характеристика типичного IGBT

Существуют различные состояния устройства. Первоначально, когда на затвор не подается напряжение или разность потенциалов, устройство IGBT находится в состоянии «выключено» и ток не течет.

Однако по мере роста потенциала на клемме затвора он в конечном итоге достигает точки, в которой пороговое напряжение превышено. В этот момент устройство начнет проводить ток, и между коллектором и эмиттером в цепи начнет течь ток.

Глядя на характеристики выхода полупроводникового прибора IGBT, можно выделить три различных области его работы в зависимости от напряжения затвор-эмиттер, В GE

  • В GE = 0:   В этой области полупроводниковый прибор находится в состоянии «ВЫКЛ», и ток между коллектором и эмиттером отсутствует.
  • 0 < V GE < порог:   Когда V GE начинает расти, наблюдается небольшой ток утечки, но устройство все еще не находится в проводящем состоянии.
  • В GE > порог:  По достижении порогового напряжения устройство переходит в режим проведения с полупроводниковым устройством в его активной области. Ток, который может протекать через устройство, зависит от напряжения коллектор-эмиттер. Выходная характеристика типичного IGBT

Обычно IGBT переключаются между полностью выключенным и полностью включенным состояниями. Они используются в силовой коммутации: источники питания, широтно-импульсная модуляция и т. д.Низкое сопротивление «включено» снижает уровень рассеиваемой мощности в любой ситуации с электронной конструкцией.

БТИЗ корпуса

IGBT можно купить в различных форматах. Они доступны в виде стандартных полупроводниковых устройств, часто в корпусах типа TO247, TO220 и т. д. или аналогичных, а также в корпусах для поверхностного монтажа, таких как SC-74, SOT-457 и многих других. Ввиду больших коммутационных возможностей многих устройств IGBT они, как правило, поставляются в более крупных корпусах.

IGBT также доступны в модульном формате.Эти модули IGBT представляют собой сборку или модуль, содержащий несколько устройств IGBT. Они могут быть подключены в одной из нескольких конфигураций, таких как полумост, 3-уровневый, двойной, прерыватель, бустер и т. д.

Использование модуля позволяет установить предварительно разработанный элемент в более крупную электронную конструкцию для обеспечения функции без необходимости разработки отдельных электронных схем. Они также могут быть более рентабельными, поскольку производители модулей могут производить их массово.

IGBT, биполярные транзисторы с изолированным затвором, представляют собой дополнительный компонент для электронных схем многих энергосистем.Обладая свойствами, которые сочетают в себе некоторые аспекты как биполярных транзисторов, так и полевых МОП-транзисторов, они могут заполнить нишу в инструментарии разработчиков электронных схем, на которую не способен ни один другой компонент.

Другие электронные компоненты:
Резисторы конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор полевой транзистор Типы памяти Тиристор Соединители ВЧ-разъемы Клапаны/трубки Батареи Переключатели Реле Технология поверхностного монтажа
    Вернуться в меню «Компоненты».. .

Биполярный транзистор с изолированным затвором — обзор

5.1 Введение

Биполярный транзистор с изолированным затвором (БТИЗ), представленный в начале 1980-х годов, становится успешным устройством благодаря своим превосходным характеристикам. IGBT — это трехконтактный силовой полупроводниковый переключатель, используемый для управления электрической энергией. Многие новые приложения были бы экономически нецелесообразны без IGBT. До появления IGBT мощные биполярные транзисторы (BJT) и силовые полевые транзисторы на оксиде металла (MOSFET) широко использовались в устройствах малой и средней мощности и на высоких частотах, где скорость тиристоров выключения затвора была недостаточной. .Силовые биполярные транзисторы имеют хорошие характеристики во включенном состоянии, но имеют длительное время переключения, особенно при выключении. Это управляемые по току устройства с малым коэффициентом усиления по току из-за эффектов инжекции высокого уровня и широкой базой, необходимой для предотвращения сквозного пробоя для обеспечения высокого блокирующего напряжения. Следовательно, они требуют сложных схем управления базой для обеспечения тока базы во включенном состоянии, что увеличивает потери мощности в управляющем электроде.

С другой стороны, силовые полевые МОП-транзисторы представляют собой устройства, управляемые напряжением, которые требуют очень малого тока в течение периода переключения и, следовательно, имеют простые требования к управлению затвором.Мощные полевые МОП-транзисторы — это устройства с основными носителями, которые демонстрируют очень высокие скорости переключения. Но однополярный характер мощных МОП-транзисторов приводит к ухудшению характеристик проводимости при увеличении номинального напряжения выше 200 В. Поэтому их сопротивление в открытом состоянии увеличивается с увеличением напряжения пробоя. Кроме того, по мере увеличения номинального напряжения встроенный в корпус диод демонстрирует худшие характеристики обратного восстановления, что приводит к увеличению коммутационных потерь.

Для повышения производительности силового устройства полезно иметь низкое сопротивление в открытом состоянии силовых биполярных транзисторов с изолированным входом затвора, как у мощного полевого МОП-транзистора.Конфигурация Дарлингтона из двух устройств, показанных на рис. 5.1, имеет превосходные характеристики по сравнению с двумя дискретными устройствами. Это гибридное устройство может быть затворно как силовой полевой МОП-транзистор с низким сопротивлением в открытом состоянии, потому что большая часть выходного тока обрабатывается биполярным транзистором. Из-за низкого коэффициента усиления по току BJT в качестве драйвера требуется полевой МОП-транзистор такого же размера. Более мощный подход для получения максимальных преимуществ управления затвором МОП-транзистора и биполярной проводимости тока заключается в интеграции физических свойств МОП-транзистора и биполярного транзистора в одном полупроводниковом регионе.Эта концепция привела к появлению коммерчески доступных IGBT с превосходными характеристиками в открытом состоянии, хорошей скоростью переключения и отличным безопасным рабочим диапазоном. По сравнению с мощными полевыми МОП-транзисторами отсутствие встроенного в корпус диода можно рассматривать как преимущество или недостаток в зависимости от скорости переключения и требований по току. Внешний диод с быстрым восстановлением или диод в том же корпусе можно использовать для конкретных приложений. БТИЗ заменяют МОП-транзисторы в высоковольтных устройствах с меньшими потерями проводимости.Они имеют напряжение во включенном состоянии и плотность тока, сравнимые с мощным BJT с более высокой частотой переключения. Хотя они демонстрируют быстрое включение, их выключение происходит медленнее, чем у полевых МОП-транзисторов, из-за времени спада тока. БТИЗ имеют значительно меньшую площадь кремния, чем МОП-транзисторы аналогичной номинальной мощности. Таким образом, замена мощных полевых МОП-транзисторов на БТИЗ повышает эффективность и снижает стоимость. IGBT также известен как полевой транзистор с модуляцией проводимости (COMFET), транзистор с изолированным затвором (IGT) и биполярный полевой МОП-транзистор.

РИСУНОК 5.1. Гибридная конфигурация Дарлингтона MOSFET и BJT.

Поскольку топологии с программным переключением предлагают многочисленные преимущества по сравнению с топологиями с жестким переключением, их использование в отрасли растет. Благодаря использованию методов мягкого переключения IGBT могут работать на частотах до сотен килогерц. БТИЗ ведут себя по-разному в условиях мягкого переключения и в условиях жесткого переключения. Таким образом, компромиссы устройств, используемые в схемах с мягким переключением, отличаются от компромиссов в случае жесткого переключения.Применение БТИЗ в преобразователях большой мощности подвергает их высоким переходным электрическим нагрузкам, таким как короткое замыкание и отключение при фиксированной индуктивной нагрузке, поэтому надежность БТИЗ в условиях стресса является важным требованием. Традиционно взаимодействие между производителями устройств и разработчиками силовых электронных схем было ограниченным. Поэтому недостатки надежности устройств наблюдаются только после их использования в реальных схемах. Это существенно замедляет процесс оптимизации силовой электронной системы.Время разработки можно значительно сократить, если учесть все вопросы производительности и надежности устройства на этапе проектирования. Поскольку в схемных приложениях довольно часто встречаются условия высоких напряжений, чрезвычайно экономично и уместно моделировать характеристики IGBT в этих условиях. Однако разработка модели может следовать только после того, как будет правильно понята физика работы устройства в напряженных условиях, создаваемых схемой. Физически обоснованное моделирование процессов и устройств является быстрым и дешевым способом оптимизации IGBT.Появление симуляторов схем смешанного режима, в которых динамика полупроводниковых несущих оптимизирована в рамках ограничений переключения уровня схемы, является ключевым инструментом проектирования для этой задачи.

Всплеск в электромобилях означает всплеск в биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT)

По данным Международного энергетического агентства, к 2030 году на дорогах будет 125 миллионов электромобилей. Среди прочих причин, этот рост производства обусловлен технологическими разработками, которые значительно снизили стоимость и улучшили качество (т.е. диапазон) электромобилей.

 

Прогноз распространения электромобилей в мире до 2030 года. Изображение предоставлено МЭА
 

Одной из технологий, лежащих в основе разработки электромобилей, является биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT).

 

IGBT: краткий обзор

IGBT (PDF) – это устройство, сочетающее в себе высокий входной импеданс и высокую скорость переключения мощных полевых МОП-транзисторов с высокими характеристиками проводимости биполярного транзистора.В отличие от традиционного BJT, IGBT сконструирован так же, как MOSFET, с изолированным затвором и аналогичной кремниевой компоновкой. Основное различие между MOSFET и IGBT заключается в том, что IGBT имеет дополнительный слой p+ на стороне коллектора.

 

Сравнение BJT, IGBT и MOSFET. Изображение предоставлено Toshiba (PDF)

 

В этой схеме ток IGBT протекает через внутренний PNP-транзистор, открывая внутренний полевой МОП-транзистор, в то время как между коллектором и эмиттером подается напряжение.Участник AAC Роберт Кейм более подробно обсуждает различия между полевыми транзисторами, биполярными транзисторами и IGBT в своей технической статье о том, какое из этих трех устройств подходит для вашей конструкции силового каскада.

 

БТИЗ в электромобилях

Значение IGBT в электромобиле действительно заключается в инверторе двигателя в качестве переключателя. Будучи высоковольтным сильноточным устройством, он обычно подключается непосредственно к тяговому двигателю электромобиля. По сути, он получает постоянный ток от автомобильного аккумулятора и через инвертор преобразует управляющие сигналы переменного тока в высокую мощность, необходимую для вращения двигателя.

 

Пример схемы инвертора IGBT. Изображение предоставлено Renesas

 

БТИЗ является идеальным компонентом для электродвигателей мощностью от 35 до 85 кВт благодаря высокому КПД и быстрому переключению. Высокоэффективные устройства, такие как IGBT, обеспечивают меньшую потерю мощности и, следовательно, больший пробег.

Именно по этой причине компания Danfoss Silicon Power недавно объявила о том, что заказала ON Semiconductor поставку мощных IGBT и диодов для инверторных тяговых модулей.

 

SiC MOSFET

: заметный конкурент

Было бы упущением написать статью о IGBT в системах электропитания и не упомянуть их главного конкурента: полевой МОП-транзистор на основе карбида кремния (SiC MOSFET). В недавней статье, посвященной новым достижениям в технологии SiC, я пишу о многих очевидных преимуществах SiC MOSFET по сравнению с IGBT. В некоторых случаях эти новые SiC MOSFET могут снизить энергопотребление в источниках питания на 85% по сравнению с IGBT.

Эта разница в энергопотреблении во многом связана с низким сопротивлением новых SiC MOSFET в открытом состоянии, что приводит к меньшим потерям проводимости, чем у IGBT.

 

Будущее IGBT связано с рынком электромобилей

Ожидается, что массовый рост рынка электромобилей также будет стимулировать рост рынка IGBT. БТИЗ являются неотъемлемой частью источников питания электромобилей, и дальнейшие разработки в этой области будут способствовать снижению стоимости и увеличению ассортимента электромобилей.

 


 

С какими особыми проблемами вы столкнулись при разработке с IGBT? Каковы их сильные стороны? Поделитесь своим опытом в комментариях ниже.

Что такое IGBT — работа, работа, применение и различные типы IGBT

Наиболее популярными и часто используемыми силовыми электронными переключателями являются биполярный транзистор BJT и полевой МОП-транзистор. Мы уже подробно обсуждали работу биполярных транзисторов и полевых МОП-транзисторов, а также то, как они используются в схемах. Но оба эти компонента имели некоторые ограничения для использования в приложениях с очень сильным током. Итак, мы перенесли еще одно популярное силовое электронное переключающее устройство под названием IGBT.Вы можете думать о IGBT как о слиянии BJT и MOSFET, эти компоненты имеют входные характеристики BJT и выходные характеристики MOSFET. В этой статье мы познакомимся с основами IGBT , как они работают и как их использовать в ваших схемах.

 

Что такое IGBT?

IGBT — это сокращенная форма биполярного транзистора с изолированным затвором . Это трехполюсное полупроводниковое переключающее устройство, которое можно использовать для быстрого переключения с высокой эффективностью во многих типах электронных устройств.Эти устройства в основном используются в усилителях для коммутации/обработки сложных волновых структур с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Типичный символ IGBT вместе с его изображением показан ниже.

 

 

Как упоминалось ранее, IGBT представляет собой сплав BJT и MOSFET. Символ IGBT также представляет то же самое, как вы можете видеть, входная сторона представляет собой MOSFET с выводом затвора, а выходная сторона представляет собой BJT с коллектором и эмиттером.Коллектор и эмиттер являются проводящими выводами, а затвор — управляющим выводом , с помощью которого осуществляется управление операцией переключения.

 

Внутренняя структура IGBT

IGBT может быть построен с эквивалентной схемой, состоящей из двух транзисторов и MOSFET, так как IGBT имеет выход нижеприведенной комбинации PNP-транзистора, NPN-транзистора и MOSFET. IGBT сочетает в себе низкое напряжение насыщения транзистора с высоким входным сопротивлением и скоростью переключения MOSFET.Результат, полученный в результате этой комбинации, обеспечивает характеристики переключения и проводимости на выходе биполярного транзистора, но напряжение регулируется как у полевого МОП-транзистора.

 

Поскольку IGBT представляет собой комбинацию MOSFET и BJT, они также называются по-разному. различных названий IGBT : Транзистор с изолированным затвором (IGT), Транзистор с изолированным затвором из оксида металла (MOSIGT), Полевой транзистор с модулированным усилением (GEMFET), Полевой транзистор с кондуктивной модуляцией (COMFET).

 

Работа БТИЗ

IGBT имеет три вывода, прикрепленных к трем различным металлическим слоям, металлический слой вывода затвора изолирован от полупроводников слоем диоксида кремния (SIO2). IGBT состоит из 4 слоев полупроводника, соединенных вместе. Слой, расположенный ближе к коллектору, представляет собой слой подложки p+ , над которым находится n-слой , еще один p-слой находится ближе к эмиттеру, а внутри p-слоя у нас есть n+-слоев .Соединение между p+-слоем и n-слоем называется соединением J2, а соединение между n-слоем и p-слоем называется соединением J1. Структура IGBT показана на рисунке ниже.

 

Чтобы понять работу IGBT , рассмотрим источник напряжения V G , подключенный положительно к клемме затвора по отношению к эмиттеру. Рассмотрим другой источник напряжения V CC , подключенный между эмиттером и коллектором, где коллектор остается положительным по отношению к эмиттеру.Из-за источника напряжения V CC соединение J1 будет смещено в прямом направлении, тогда как соединение J2 будет смещено в обратном направлении. Поскольку J2 находится в обратном смещении, внутри IGBT не будет протекать ток (от коллектора к эмиттеру).

 

Первоначально считайте, что на клемму Gate не подается напряжение, на этом этапе IGBT будет в непроводящем состоянии. Теперь, если мы увеличим приложенное напряжение затвора, из-за эффекта емкости на слое SiO2 отрицательные ионы будут накапливаться на верхней стороне слоя, а положительные ионы будут накапливаться на нижней стороне слоя SiO2.Это вызовет вставку отрицательных носителей заряда в p-область, чем выше приложенное напряжение V G , тем больше вставка отрицательно заряженных носителей. Это приведет к образованию канала между переходом J2, который позволяет течь току от коллектора к эмиттеру . Поток тока представлен на рисунке в виде пути тока, когда приложенное напряжение затвора V G увеличивается, величина тока, протекающего от коллектора к эмиттеру, также увеличивается.

 

Типы IGBT

IGBT классифицируются как два типа на основе буферного слоя n+, IGBT, которые имеют буферный слой n+, называются IGBT с пробивкой (PT-IGBT) , IGBT, которые не имеют буферного слоя n+, называются Непробиваемый IGBT (NPT-IGBT).

 

По своим характеристикам NPT-IGBT и PT-IGBT называются симметричными и несимметричными IGBT. Симметричные IGBT имеют одинаковое прямое и обратное напряжение пробоя.Асимметричные IGBT имеют обратное напряжение пробоя меньше, чем прямое напряжение пробоя. Симметричные IGBT в основном используются в цепях переменного тока, тогда как асимметричные IGBT в основном используются в цепях постоянного тока, поскольку им не нужно поддерживать напряжение в обратном направлении.

 

 Разница между сквозным IGBT (PT-IGBT) и непробиваемым IGBT (NPT-IGBT)

Проходной IGBT (PT-IGBT)

Непробиваемый IGBT (NPT-IGBT)

Они менее надежны в режиме короткого замыкания и имеют меньшую термическую стабильность

 

Они более надежны в режиме отказа от короткого замыкания и обладают большей термостойкостью.

 

Коллектор представляет собой сильнолегированный слой P+

 

 Коллектор представляет собой слаболегированный P-слой.

 

Он имеет небольшой положительный температурный коэффициент напряжения во включенном состоянии, поэтому параллельная работа требует большой осторожности и внимания.

 

 Температурный коэффициент напряжения во включенном состоянии сильно положителен, что упрощает параллельную работу.

 

Потери при выключении более чувствительны к температуре, поэтому они значительно увеличиваются при более высокой температуре.

 

 Отключение потери менее чувствительно к температуре, поэтому оно останется неизменным при изменении температуры.

 

Работа IGBT в качестве схемы

Поскольку IGBT представляет собой комбинацию BJT и MOSFET, давайте рассмотрим их работу в виде принципиальной схемы здесь.На приведенной ниже диаграмме показана внутренняя схема IGBT , которая включает в себя два BJT, один MOSFET и JFET. Выводы затвора, коллектора и эмиттера IGBT отмечены ниже.

 

Коллектор транзистора PNP соединен с транзистором NPN через JFET, JFET соединяет коллектор транзистора PNP и базу транзистора PNP. Эти транзисторы устроены таким образом, что образуют паразитный тиристор, настроенный на создание контура отрицательной обратной связи .Резистор RB закорачивает клеммы базы и эмиттера NPN-транзистора, чтобы гарантировать, что тиристор не защелкнется, что приведет к защелке IGBT. Используемый здесь JFET будет обозначать структуру тока между любыми двумя ячейками IGBT и позволяет использовать MOSFET и поддерживает большую часть напряжения.

 

Характеристики переключения IGBT

IGBT — это устройство , управляемое напряжением , поэтому ему требуется лишь небольшое напряжение на затворе, чтобы оставаться в состоянии проводимости.А поскольку это однонаправленные устройства, они могут переключать ток только в прямом направлении, то есть от коллектора к эмиттеру. Типичная схема переключения IGBT показана ниже, напряжение затвора V G подается на контакт затвора для переключения двигателя (M) с напряжения питания V+. Резистор Rs грубо используется для ограничения тока через двигатель.

Входные характеристики IGBT можно понять из графика ниже. Первоначально, когда на контакт затвора не подается напряжение, IGBT находится в выключенном состоянии, и ток через контакт коллектора не течет.Когда напряжение, подаваемое на вывод затвора, превышает пороговое напряжение , IGBT начинает проводить ток, и ток коллектора I G начинает протекать между выводами коллектора и эмиттера. Ток коллектора увеличивается по отношению к напряжению на затворе, как показано на графике ниже.

 

Выходные характеристики IGBT имеют три этапа, первоначально, когда Напряжение затвора В GE равно нулю, устройство находится в выключенном состоянии, это называется областью отсечки .При увеличении V GE и если оно меньше порогового напряжения , то через устройство будет протекать небольшой ток утечки, но устройство все равно будет находиться в области отсечки. Когда V GE превышает пороговое напряжение, устройство переходит в активную область и через устройство начинает протекать ток. Поток тока будет увеличиваться с увеличением напряжения V GE , как показано на графике выше.

 

 

 

Применение IGBT

IGBT используются в различных приложениях, таких как приводы двигателей переменного и постоянного тока, нерегулируемые источники питания (UPS), импульсные источники питания (SMPS), управление тяговыми двигателями и индукционный нагрев, инверторы, используемые для объединения FET с изолированным затвором для управления вход и силовой биполярный транзистор в качестве переключателя в одном устройстве и т. д.

 

Блоки IGBT

GBT доступны в разных упаковках с разными названиями от разных компаний.Например, Infineon Technologies предлагает пакеты для монтажа через отверстия и для поверхностного монтажа. В комплектацию сквозного типа входят ТО-262, ТО-251, ТО-273, ТО-274, ТО-220, ТО-220-3 FP, ТО-247, ТО-247АД. В комплект для поверхностного монтажа входят ТО-263, ТО-252.

Полевой транзистор с изолированным затвором

Полевой транзистор с изолированным затвором
Далее: Схемы силовых МОП-транзисторов Up: Транзисторные схемы Предыдущий: JFET Усилитель с общим стоком

Полевой транзистор с изолированным затвором, также известный как полупроводник на основе оксида металла. полевой транзистор (MOSFET) похож на JFET, но демонстрирует еще больший резистивный входной импеданс из-за тонкого слоя диоксид кремния, который используется для изоляции затвора от полупроводниковый канал.Этот изолирующий слой образует емкостную связь между затвором и корпус транзистора. Последующее отсутствие внутреннего соединения постоянного тока с затвором делает устройство более универсальное, чем JFET, но это также означает, что изоляционный материал конденсатора может быть легко поврежден внутренний разряд статического заряда, возникающий при нормальном обращении.

МОП-транзистор широко используется в крупных цифровых интегральных схемах. где его высокое входное сопротивление может привести к очень низкому энергопотреблению на компонент.Многие из этих схем имеют биполярные транзисторные соединения с внешние клеммы, тем самым делая устройства менее восприимчивыми к повреждать.

МОП-транзистор бывает четырех основных типов: N-канальный, P-канальный, с истощением. и улучшение. Конфигурация N-канального полевого МОП-транзистора с истощением показана на рис. рисунок 5.19а. Его работа аналогична рассмотренному ранее N-канальному JFET: отрицательное напряжение, приложенное к затвору, создает область с обедненным зарядом в материале N-типа рядом с воротами, тем самым уменьшая площадь канал проводимости между стоком и истоком.Однако механизм образования обедненной области неизвестен. отличается от JFET. Поскольку затвор сделан отрицательным по отношению к источнику, более положительный носители из материала P-типа втягиваются в N-канал, где они объединяются со свободными отрицательными зарядами и устраняют их. Это действие увеличивает область истощения по направлению к воротам, уменьшая площадь N-канала и, тем самым, снижение проводимости между стоком и истоком. Для отрицательных приложенных напряжений затвор-исток наблюдаемый эффект очень похож на JFET, а также примерно такого же размера.

 
Рисунок 5.19:  а) Тип истощения или истощения-усиления МОП-транзистор и б) МОП-транзистор усовершенствованного типа.

Однако, поскольку затвор MOSFET изолирован от канала, положительный напряжения затвор-исток также могут быть применены без потери полевого транзистора. эффект. В зависимости от деталей конструкции применение положительного напряжение затвор-исток полевого МОП-транзистора с истощением может отталкивать меньшинство положительные носители в обедненной части N-канала обратно в материал P-типа, как обсуждается ниже, тем самым увеличивая канал и уменьшая сопротивление.Если устройство демонстрирует такое поведение, оно известно как МОП-транзистор с обогащением-истощением.

Строго улучшенный полевой МОП-транзистор получается из конфигурации, показанной на рис. рисунок 5.19б. Ниже некоторого порога положительного напряжения затвор-исток канал материала N-типа между стоком и истоком полностью блокируется обедненной областью, генерируемой PN-переходом. Поскольку напряжение затвор-исток становится более положительным, меньшинство положительные носители отталкиваются обратно в материал P-типа, оставляя свободные отрицательные заряды позади.Эффект заключается в сокращении области истощения и увеличении проводимость между стоком и истоком.



Далее: Схемы силовых МОП-транзисторов Up: Транзисторные схемы Предыдущий: JFET Усилитель с общим стоком
Дуг Гингрич
Вт, 13 июля, 16:55:15 по восточному поясному времени 1999

IGBT — биполярный транзистор с изолированным затвором

IGBT — это краткая форма биполярного транзистора с изолированным затвором , комбинация биполярного переходного транзистора (BJT) и оксидно-металлического полевого транзистора (MOS-FET) .Это полупроводниковое устройство, используемое для переключения связанных приложений.

Поскольку IGBT представляет собой комбинацию MOSFET и Transistor , он имеет преимущества как транзисторов, так и MOSFET. MOSFET имеет преимущества высокой скорости переключения с высоким импедансом, а с другой стороны BJT имеет преимущество высокого коэффициента усиления и низкого напряжения насыщения, оба присутствуют в IGBT-транзисторе. IGBT — это управляемый напряжением полупроводник , который обеспечивает большие токи коллектор-эмиттер при почти нулевом токе затвора.

Как уже говорилось, IGBT имеет преимущества как MOSFET, так и BJT, IGBT имеет такой же изолированный затвор, как и типичные MOSFET, и такие же характеристики выходной передачи. Хотя BJT является устройством, управляемым током, но для IGBT управление зависит от MOSFET, поэтому это устройство, управляемое напряжением, эквивалентное стандартным MOSFET.

 

Эквивалентная схема и обозначение IGBT

 

На изображении выше показана эквивалентная схема IGBT.Это та же структура схемы, что и в транзисторе Дарлингтона, где два транзистора соединены точно так же. Как мы видим на изображении выше, IGBT объединяет два устройства, N-канальный MOSFET и PNP-транзистор . N-канальный MOSFET управляет PNP-транзистором. Стандартный вывод BJT включает в себя коллектор, эмиттер, базу, а стандартный вывод MOSFET включает затвор, сток и исток. Но в случае с контактами IGBT-транзистора это затвор , который поступает от N-канального МОП-транзистора, а коллектор и эмиттер поступают от транзистора PNP.

В транзисторе PNP коллектор и эмиттер являются проводящими путями, и когда IGBT включен, они проводят и пропускают через себя ток. Этот путь управляется N-канальным МОП-транзистором.

В случае BJT, мы вычисляем коэффициент усиления, который обозначается как бета ( ), путем деления выходного тока на входной ток.

  β = выходной ток / входной ток  

 

Но, как мы знаем, МОП-транзистор не является токоуправляемым устройством; это устройство, управляемое напряжением, входной ток через затвор MOSFET отсутствует.Таким образом, та же формула, которая применяется для расчета коэффициента усиления BJT, неприменима для технологии MOSFET. Затвор MOSFET изолирован от пути проводимости тока. Напряжение затвора MOSFET изменило проводимость выходного тока. Таким образом, коэффициент усиления представляет собой отношение изменения выходного напряжения к изменению входного напряжения. Это верно для IGBT. Коэффициент усиления IGBT представляет собой отношение изменений выходного тока к изменениям входного напряжения затвора .

Из-за больших токов большой ток биполярного транзистора управляется напряжением затвора полевого МОП-транзистора.

 

На изображении выше символ IGBT показан . Как мы видим, символ включает часть коллектора-эмиттера транзистора и часть затвора MOSFET. Три терминала показаны как Gate, коллектор и эмиттер.

В проводящем или переключаемом режиме ‘ ON ’ ток течет от коллектора к эмиттеру . То же самое происходит и с транзистором BJT. Но в случае с IGBT вместо основания есть затвор.Разница между напряжением затвора и эмиттера называется Vge , а разница напряжений между коллектором и эмиттером называется Vce .

Ток эмиттера (Ie) почти такой же, как ток коллектора (Ic) , Ie = Ic . Поскольку ток относительно одинаков как в коллекторе, так и в эмиттере, Vce очень низкий.

Узнайте больше о BJT и MOSFET здесь.

 

Применение IGBT:

IGBT в основном используется в приложениях, связанных с питанием.Стандартные силовые биполярные транзисторы обладают очень медленным откликом, в то время как полевые МОП-транзисторы подходят для приложений с быстрым переключением, но МОП-транзисторы являются дорогостоящим выбором, когда требуется более высокий номинальный ток. IGBT подходит для замены мощных биполярных транзисторов и мощных полевых МОП-транзисторов .

Кроме того, IGBT предлагает более низкое сопротивление в открытом состоянии по сравнению с биполярными транзисторами, и благодаря этому свойству IGBT является термически эффективным в приложениях, связанных с высокой мощностью.

Применение

IGBT широко распространено в области электроники.Из-за низкого сопротивления , очень высокого номинального тока, высокой скорости переключения, привода с нулевым затвором, IGBT используются в управлении двигателями большой мощности, инверторах, импульсных источниках питания с высокочастотными преобразователями.

 

На приведенном выше изображении показано базовое приложение переключения с использованием IGBT. RL представляет собой резистивную нагрузку, подключенную через эмиттер IGBT к земле. Разность напряжений на нагрузке обозначается как VRL . Нагрузка может быть и индуктивной.А с правой стороны показана другая схема. Нагрузка подключается через коллектор, а резистор защиты по току подключается через эмиттер. В обоих случаях ток будет течь от коллектора к эмиттеру.

В случае BJT нам необходимо обеспечить постоянный ток через базу BJT. Но в случае IGBT, как и в случае с MOSFET, нам необходимо обеспечить постоянное напряжение на затворе, а насыщение поддерживается в постоянном состоянии.

В левом корпусе разность потенциалов, VIN , которая представляет собой разность потенциалов входа (затвора) с землей/VSS, управляет выходным током, протекающим от коллектора к эмиттеру.Разница напряжений между VCC и GND почти одинакова на нагрузке.

В правой цепи ток, протекающий через нагрузку, зависит от напряжения, деленного на значение RS .

  I  RL2  = V  IN  / R  S   

 

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) можно переключать ‘ ON ’ и ‘ OFF ’, активируя затвор. Если мы сделаем затвор более положительным, подав напряжение на затвор, эмиттер IGBT удерживает IGBT в его состоянии « ON », а если мы сделаем затвор отрицательным или нулевым, IGBT останется в состоянии « OFF ».Это то же самое, что и переключение BJT и MOSFET.

 

ВАХ и передаточные характеристики IGBT

 

На изображении выше ВАХ показаны в зависимости от различного напряжения затвора или Vge . Ось X обозначает напряжение коллектор-эмиттер или Vce , а ось Y обозначает ток коллектора . В выключенном состоянии ток, протекающий через коллектор и напряжение затвора, равен нулю .Когда мы меняем Vge или напряжение затвора, устройство переходит в активную область. Стабильное и постоянное напряжение на затворе обеспечивает постоянный и стабильный ток через коллектор. Увеличение Vge пропорционально увеличивает ток коллектора, Vge3 > Vge2 > Vge3 . BV – напряжение пробоя IGBT.

Эта кривая почти идентична кривой передачи ВАХ BJT, но здесь показано Vge , поскольку IGBT является устройством, управляемым напряжением.

 

На изображении выше показана передаточная характеристика IGBT. Он практически идентичен PMOSFET . IGBT перейдет в состояние « ON » после того, как Vge превысит пороговое значение в зависимости от спецификации IGBT.

Вот сравнительная таблица, которая даст нам четкое представление о разнице между IGBT с POWER BJT и Power MOSFET .

Характеристики устройства

БТИЗ

Мощный МОП-транзистор

POWER BJT

Номинальное напряжение

Более 1 кВ (очень высокое)

Менее 1 кВ (высокое)

Менее 1 кВ (высокое)

Текущий рейтинг

Более 500 А (высокий)

Менее 200 А (высокий)

Менее 500 А (высокий)

Устройство ввода

Напряжение, Vge, 4–8 В

Напряжение, Вг, 3–10 В

Ток, hfe, 20-200

Входное сопротивление

Высокий

Высокий

Низкий

Полное выходное сопротивление

Низкий

Средний

Низкий

Скорость переключения

Средний

Быстро (нС)

Медленный (США)

Стоимость

ВЫСОКАЯ

Средний

Низкий

 

В следующем видео мы увидим схему включения IGBT транзистора .

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT)

IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) обеспечивает высокую скорость переключения, необходимую для работы ЧРП с ШИМ. IGBT способны включаться и выключаться несколько тысяч раз в секунду. VFD IGBT может включаться менее чем за 400 наносекунд и выключаться примерно за 500 наносекунд. VFD IGBT состоит из затвора, коллектора и эмиттера. Когда на затвор подается положительное напряжение (обычно +15 В постоянного тока), IGBT включается.Это похоже на замыкание переключателя. Ток будет течь между коллектором и эмиттером. VFD IGBT выключается снятием положительного напряжения с затвора. В выключенном состоянии напряжение затвора IGBT обычно поддерживается на небольшом отрицательном уровне (-15 В постоянного тока), чтобы предотвратить включение устройства.

Во всех современных частотно-регулируемых приводах используются силовые устройства, известные как биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT). Эти устройства позволяют свести к минимуму раздражающие звуковые шумы за счет использования частот переключения за пределами слышимого диапазона.К сожалению, частотно-регулируемые приводы, использующие IGBT, представляют собой высокий потенциал для создания RFI — радиочастотных помех. Быстрое переключение в этих устройствах генерирует сигналы с острыми краями и высокочастотными компонентами, которые генерируют больше радиопомех. Наиболее вероятная жалоба – это помехи для радиостанций АМ-диапазона 500-1600 кГц. Тем не менее, чувствительные компьютеры, медицинское оборудование и другие чувствительные к шуму устройства, использующие одну и ту же шину питания, могут испытывать серьезные помехи.

В крайних случаях сам ЧРП может испытывать электрические шумовые помехи (как уменьшить шум?).Если оборудование машинного отделения лифта неправильно размещено и неправильно подключено, электрические помехи, распространяемые системой частотно-регулируемого привода лифта, могут мешать работе контроллера лифта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.