Uporedo sa proučavanjem svojstava poluprovodnika, došlo je i do unapređenja tehnologije izrade uređaja na njihovoj osnovi. Postepeno se pojavljivalo sve više i više novih elemenata, sa dobrim karakteristikama performansi. Prvi IGBT tranzistor pojavio se 1985. godine i kombinovao je jedinstvena svojstva bipolarne i poljske strukture. Kako se ispostavilo, ova dva tipa poluvodičkih uređaja poznatih u to vrijeme mogla bi se "slagati" zajedno. Upravo su oni formirali strukturu koja je postala inovativna i postepeno stekla ogromnu popularnost među programerima elektronskih kola. Sama skraćenica IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) se odnosi na stvaranje hibridnog kola baziranog na bipolarnim tranzistorima i tranzistorima sa efektom polja. Istovremeno, sposobnost rada sa velikim strujama u strujnim krugovima jedne strukture je kombinovana sa visokim ulaznim otporom druge.
Moderni IGBT se razlikuje od svog prethodnika. Činjenica je da se tehnologija njihove proizvodnje postepeno poboljšavala. Od pojave prvog elementa sa takvimstruktura, njegovi glavni parametri su se promijenili na bolje:
-
igbt tranzistor Uklopni napon je povećan sa 1000V na 4500V. To je omogućilo korištenje energetskih modula pri radu u visokonaponskim krugovima. Diskretni elementi i moduli postali su pouzdaniji u radu sa induktivnošću u strujnom kolu i zaštićeniji od impulsne buke.
- Uklopna struja za diskretne elemente je porasla na 600A u diskretnom i do 1800A u modularnom dizajnu. Ovo je omogućilo prebacivanje strujnih kola velike snage i korištenje IGBT tranzistora za rad s motorima, grijačima, raznim industrijskim aplikacijama, itd.
- Direktni napon u uključenom stanju je pao na 1V. Ovo je omogućilo da se smanji površina radijatora koji odvode toplotu i istovremeno smanji rizik od kvara usled toplotnog kvara.
- Frekvencija prebacivanja u modernim uređajima dostiže 75 Hz, što im omogućava da se koriste u inovativnim šemama upravljanja električnim pogonom. Posebno se uspješno koriste u frekventnim pretvaračima. Takvi uređaji su opremljeni PWM kontrolerom, koji radi u sprezi s modulom, čiji je glavni element IGBT tranzistor. Frekvencijski pretvarači postepeno zamjenjuju tradicionalne šeme upravljanja električnim pogonom.
-
igbt kontrola tranzistora Performanse uređaja su također značajno povećane. Moderni IGBT tranzistori imaju di/dt=200µs. Ovo se odnosi na vrijeme provedeno naomogući onemogući. U poređenju sa prvim uzorcima, performanse su povećane pet puta. Povećanje ovog parametra utiče na moguću frekvenciju prebacivanja, što je važno pri radu sa uređajima koji implementiraju princip PWM kontrole.
Poboljšana su i elektronska kola koja su kontrolisala IGBT tranzistor. Glavni zahtjevi koji su im se postavljali bili su da osiguraju sigurno i pouzdano prebacivanje uređaja. Moraju uzeti u obzir sve slabosti tranzistora, posebno njegov "strah" od prenapona i statičkog elektriciteta.
