Vzporedno s preučevanjem lastnosti polprevodnikov se je izboljševala tudi tehnologija izdelave naprav, ki temeljijo na njih. Postopoma se je pojavljalo vedno več novih elementov z dobrimi zmogljivostmi. Prvi IGBT tranzistor se je pojavil leta 1985 in je združil edinstvene lastnosti bipolarne in poljske strukture. Kot se je izkazalo, bi se ti dve takrat znani vrsti polprevodniških naprav lahko "dobili" skupaj. Prav oni so oblikovali strukturo, ki je postala inovativna in postopoma pridobila izjemno priljubljenost med razvijalci elektronskih vezij. Sama okrajšava IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) se nanaša na ustvarjanje hibridnega vezja, ki temelji na bipolarnih tranzistorjih in tranzistorjih z učinkom polja. Hkrati je bila sposobnost dela z visokimi tokovi v močnostnih tokokrogih ene strukture združena z visoko vhodno upornostjo druge.
Sodobni IGBT se razlikuje od svojega predhodnika. Dejstvo je, da se je tehnologija njihove proizvodnje postopoma izboljševala. Od pojava prvega elementa s takšnimstruktura, njeni glavni parametri so se spremenili na bolje:
-
igbt tranzistor Preklopna napetost se je povečala s 1000V na 4500V. To je omogočilo uporabo napajalnih modulov pri delu v visokonapetostnih vezjih. Diskretni elementi in moduli so postali bolj zanesljivi pri delu z induktivnostjo v napajalnem vezju in bolj zaščiteni pred impulznim šumom.
- Preklopni tok za diskretne elemente je narasel na 600A v diskretni in na 1800A v modularni izvedbi. To je omogočilo preklapljanje tokov velike moči in uporabo IGBT tranzistorja za delo z motorji, grelniki, različnimi industrijskimi aplikacijami itd.
- Neposredna napetost v vklopljenem stanju je padla na 1 V. To je omogočilo zmanjšanje površine radiatorjev za odvajanje toplote in hkrati zmanjšalo tveganje okvare zaradi toplotnega okvare.
- Frekvenca preklopa v sodobnih napravah doseže 75 Hz, kar jim omogoča uporabo v inovativnih shemah krmiljenja električnih pogonov. Zlasti se uspešno uporabljajo v frekvenčnih pretvornikih. Takšne naprave so opremljene s krmilnikom PWM, ki deluje v povezavi z modulom, v katerem je glavni element IGBT tranzistor. Frekvenčni pretvorniki postopoma nadomeščajo tradicionalne sheme krmiljenja električnega pogona.
-
krmiljenje igbt tranzistorja Močno se je povečala tudi zmogljivost naprave. Sodobni IGBT tranzistorji imajo di/dt=200 µs. To se nanaša na čas, porabljen zaomogoči onemogoči. V primerjavi s prvimi vzorci se je zmogljivost povečala za petkrat. Povečanje tega parametra vpliva na možno frekvenco preklopa, kar je pomembno pri delu z napravami, ki izvajajo princip PWM krmiljenja.
Izboljšana so bila tudi elektronska vezja, ki so krmilila IGBT tranzistor. Glavne zahteve, ki so jim bile postavljene, so bile zagotoviti varno in zanesljivo preklapljanje naprave. Upoštevati morajo vse slabosti tranzistorja, zlasti njegov "strah" pred prenapetostjo in statično elektriko.
