ნახევარგამტარების თვისებების შესწავლის პარალელურად, დაიხვეწა მათზე დაფუძნებული მოწყობილობების დამზადების ტექნოლოგიაც. თანდათან უფრო და უფრო ახალი ელემენტები გამოჩნდა, კარგი შესრულების მახასიათებლებით. პირველი IGBT ტრანზისტორი გამოჩნდა 1985 წელს და აერთიანებდა ბიპოლარული და საველე სტრუქტურების უნიკალურ თვისებებს. როგორც გაირკვა, ამ ორი ტიპის ნახევარგამტარული მოწყობილობა, რომელიც იმ დროისთვის იყო ცნობილი, კარგად შეეძლო „ერთად მოერგოს“. სწორედ მათ შექმნეს სტრუქტურა, რომელიც გახდა ინოვაციური და თანდათანობით მოიპოვა უზარმაზარი პოპულარობა ელექტრონული სქემების შემქმნელებს შორის. აბრევიატურა IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) თავისთავად ეხება ჰიბრიდული მიკროსქემის შექმნას, რომელიც დაფუძნებულია ბიპოლარულ და საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე. ამავდროულად, მაღალი დენებისაგან მუშაობის უნარი ერთი სტრუქტურის დენის სქემებში შერწყმული იყო მეორის შეყვანის მაღალ წინააღმდეგობასთან.
თანამედროვე IGBT განსხვავდება მისი წინამორბედისგან. ფაქტია, რომ მათი წარმოების ტექნოლოგია თანდათან დაიხვეწა. პირველი ელემენტის გაჩენის შემდეგ ასეთისტრუქტურა, მისი ძირითადი პარამეტრები უკეთესობისკენ შეიცვალა:
-
igbt ტრანზისტორი გადართვის ძაბვა გაიზარდა 1000V-დან 4500V-მდე. ამან შესაძლებელი გახადა დენის მოდულების გამოყენება მაღალი ძაბვის სქემებში მუშაობისას. დისკრეტული ელემენტები და მოდულები უფრო საიმედო გახდა დენის წრეში ინდუქციურობასთან მუშაობისას და უფრო დაცული იმპულსური ხმაურისგან.
- დისკრეტული ელემენტების გადართვის დენი გაიზარდა 600A-მდე დისკრეტულ და 1800A-მდე მოდულურ დიზაინში. ამან შესაძლებელი გახადა მაღალი სიმძლავრის დენის სქემების გადართვა და IGBT ტრანზისტორის გამოყენება ძრავებთან, გამათბობლებთან, სხვადასხვა სამრეწველო აპლიკაციებთან და ა.შ.
- პირდაპირი მდგომარეობის ძაბვის ვარდნა 1 ვ-მდე დაეცა. ამან შესაძლებელი გახადა სითბოს ამომღები რადიატორების არეალის შემცირება და ამავდროულად თერმული ავარიის შედეგად წარუმატებლობის რისკი.
- თანამედროვე მოწყობილობებში გადართვის სიხშირე 75 ჰც-ს აღწევს, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ ელექტროძრავის მართვის ინოვაციურ სქემებში. კერძოდ, ისინი წარმატებით გამოიყენება სიხშირის გადამყვანებში. ასეთი მოწყობილობები აღჭურვილია PWM კონტროლერით, რომელიც მუშაობს მოდულთან ერთად, რომლის მთავარი ელემენტია IGBT ტრანზისტორი. სიხშირის გადამყვანები თანდათან ცვლის ელექტროძრავის მართვის ტრადიციულ სქემებს.
-
igbt ტრანზისტორი კონტროლი მოწყობილობის შესრულება ასევე მნიშვნელოვნად გაიზარდა. თანამედროვე IGBT ტრანზისტორებს აქვთ di/dt=200µs. ეს ეხება დახარჯულ დროსჩართვა გამორთვა. პირველ ნიმუშებთან შედარებით, შესრულება ხუთჯერ გაიზარდა. ამ პარამეტრის გაზრდა გავლენას ახდენს შესაძლო გადართვის სიხშირეზე, რაც მნიშვნელოვანია მოწყობილობებთან მუშაობისას, რომლებიც ახორციელებენ PWM კონტროლის პრინციპს.
გაუმჯობესდა ასევე ელექტრონული სქემები, რომლებიც აკონტროლებდნენ IGBT ტრანზისტორს. ძირითადი მოთხოვნები, რომლებიც მათზე იყო დაყენებული, იყო მოწყობილობის უსაფრთხო და საიმედო გადართვის უზრუნველყოფა. მათ უნდა გაითვალისწინონ ტრანზისტორის ყველა სისუსტე, კერძოდ, ზედმეტი ძაბვისა და სტატიკური ელექტროენერგიის „შიში“..
