Paralēli pusvadītāju īpašību izpētei tika pilnveidota arī uz tiem balstīto ierīču ražošanas tehnoloģija. Pamazām parādījās arvien jauni elementi ar labām veiktspējas īpašībām. Pirmais IGBT tranzistors parādījās 1985. gadā un apvienoja bipolāro un lauka struktūru unikālās īpašības. Kā izrādījās, šie divi tajā laikā zināmie pusvadītāju ierīču veidi varēja labi “satikt” kopā. Tieši viņi izveidoja struktūru, kas kļuva novatoriska un pakāpeniski ieguva milzīgu popularitāti elektronisko shēmu izstrādātāju vidū. Saīsinājums IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) pats par sevi attiecas uz hibrīda ķēdes izveidi, kuras pamatā ir bipolāri un lauka efekta tranzistori. Tajā pašā laikā spēja strādāt ar lielām strāvām vienas struktūras strāvas ķēdēs tika apvienota ar citas struktūras lielu ieejas pretestību.
Mūsdienu IGBT atšķiras no tā priekšgājēja. Fakts ir tāds, ka to ražošanas tehnoloģija ir pakāpeniski uzlabota. Kopš pirmā elementa parādīšanās ar tādustruktūra, tās galvenie parametri ir mainījušies uz labo pusi:
-
igbt tranzistors Ieslēgšanas spriegums ir palielinājies no 1000 V līdz 4500 V. Tas ļāva izmantot jaudas moduļus, strādājot augstsprieguma ķēdēs. Diskrēti elementi un moduļi ir kļuvuši uzticamāki darbā ar induktivitāti strāvas ķēdē un ir vairāk aizsargāti pret impulsu troksni.
- Diskrētu elementu pārslēgšanas strāva ir pieaugusi līdz 600A diskrētajā un līdz 1800A modulārajā dizainā. Tas ļāva pārslēgt lieljaudas strāvas ķēdes un izmantot IGBT tranzistoru darbam ar motoriem, sildītājiem, dažādiem rūpnieciskiem lietojumiem utt.
- Tiešais sprieguma kritums ieslēgtā stāvoklī ir samazināts līdz 1 V. Tas ļāva samazināt siltumnoņemošo radiatoru laukumu un vienlaikus samazināt termiskā sadalījuma izraisīto atteices risku.
- Modernajās ierīcēs pārslēgšanas frekvence sasniedz 75 Hz, kas ļauj tās izmantot inovatīvās elektriskās piedziņas vadības shēmās. Jo īpaši tos veiksmīgi izmanto frekvences pārveidotājos. Šādas ierīces ir aprīkotas ar PWM kontrolieri, kas darbojas kopā ar moduli, kura galvenais elements ir IGBT tranzistors. Frekvences pārveidotāji pakāpeniski aizstāj tradicionālās elektriskās piedziņas vadības shēmas.
-
igbt tranzistora vadība Ierīces veiktspēja ir arī ievērojami palielinājusies. Mūsdienu IGBT tranzistoriem ir di/dt=200µs. Tas attiecas uz pavadīto laikuatļaut liegt. Salīdzinot ar pirmajiem paraugiem, veiktspēja ir palielinājusies piecas reizes. Šī parametra palielināšana ietekmē iespējamo pārslēgšanas frekvenci, kas ir svarīgi, strādājot ar ierīcēm, kas īsteno PWM vadības principu.
Tika uzlabotas arī elektroniskās shēmas, kas kontrolēja IGBT tranzistoru. Galvenās prasības, kas tiem tika izvirzītas, bija nodrošināt drošu un uzticamu ierīces pārslēgšanu. Viņiem jāņem vērā visas tranzistora vājās vietas, jo īpaši tā "bailes" no pārsprieguma un statiskās elektrības.
