Eletronica IGBT

1.1.1. IGBT: Transistores Bipolares de Porta Isolada.

Até 1970, os tiristores convencionais foram exclusivamente usados para o controle de potência em aplicações industriais. Desde 1970, vários tipos de dispositivos semicondutores de potência foram desenvolvidos e se tornaram disponíveis comercialmente. Entre eles encontram-se os IGBT’s (Insulated Gate Bipolar Transistor), assunto desta seção.
Reunindo as características de comutação dos transistores bipolares de potência à elevada impedância de entrada dos MOSFET, o IGBT se torna cada vez mais popular nos circuitos de controle de potência de uso industrial e até mesmo em eletrônica de consumo e embarcada.
Os transistores bipolares de potência possuem características que permitem sua utilização no controle de elevadas correntes com muitas vantagens, como baixas perdas no estado de condução. No entanto, as suas características de entrada que exigem correntes elevadas de base, dado que operam como amplificadores de corrente, apresentam certas desvantagens em algumas aplicações.
Por outro lado, os transistores de efeito de campo MOS de potência podem também controlar potências elevadas com muitas vantagens pelo fato de serem disparados por tensão e, por este motivo, não apresentarem altas dissipações de potência para o disparo. Embora sejam dispositivos de alta impedância, apresentam a desvantagem de possuir uma baixa velocidade de comutação devida às capacitâncias de porta (Gate) que aumentam com a intensidade de corrente (Largura do canal) que deve ser controlada. No entanto, para baixas correntes de condução através do canal, o MOSFET pode operar com elevadas freqüências.
O IGBT reúne a facilidade de acionamento dos MOSFET e sua elevada impedância de entrada com as pequenas perdas em condução dos BJT (Transistores Bipolares de Potência). Sua velocidade de chaveamento é determinada, a princípio, pelas características mais lentas – as quais são devidas às características do BJT. Assim, a velocidade dos IGBT é