Subject   : IGBT(絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ)

カテゴリー  : 半導体 


 IGBT(insulated gate bipolar transistor)
パワーデバイス分野の代表的素子で,MOS FETとバイポーラ・トランジスタを組み合わせて1チップにした素子。絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタともいう。MOS FETでバイポーラ・トランジスタを制御する構造であるため,MOS FETの大電力制御などの両方の特長を兼ね備えており,汎用モータやインバータ制御機器,FA機器などのスイッチング素子として用いられる。応用例としてIH調理器などがあります。

電圧制御型のMOS-FET(Metal Oxide Semiconductor - Field Effect Transister)の欠点である高耐圧に伴って高くなるオン抵抗による発熱と、バイポーラトランジスタ(Bipolar Junction Transistor, BJT)の低いスイッチング速度という欠点をそれぞれ補うように、入力段にMOS-FETを、出力段にバイポーラトランジスタを1つの半導体素子上に構成したものである。 ゲート・エミッタ間の電圧で駆動され、入力信号によってオン・オフができる自己消弧形であるので、大電力の高速スイッチングが可能な半導体素子である。 通常3相インバータを構成する場合、ゲート信号(トランジスタの場合はベース信号)用の独立した電源が4組必要だが 小容量IGBT/MOS-FETではゲート電流が非常に小さい事からコンデンサに充電した電荷で駆動できる(ブートストラップ回路)
● IPM
制御信号増幅回路や電流・電圧・温度といった保護回路、還流用ダイオードなどが1つのパッケージに収められたIPM(Intelligent Power Module)と呼ばれる電子部品も登場している。定番の電力制御回路がまとめられたことによる利便性の向上だけでなく、素子間の配線短縮によるインピーダンスの低下を図れるため雑音低減も期待でき、装置の小型化に寄与し信頼性も高まる。従来のモジュール形状のほかDIPやSIPパッケージなど小型の物も登場し洗濯機、冷蔵庫、空調機器のモータ駆動用などの他、小型汎用インバータなどで使われる。 制御をインバータ化することで周波数や電圧を問わず共通仕様のモータが使用できるため生産コスト低減に寄与している。


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