Perché l'IGBT è molto popolare rispetto ad altri dispositivi?
Commutazione efficiente:
Gli IGBT offrono caratteristiche di commutazione molto efficienti, che li rendono adatti per applicazioni ad alta frequenza. Hanno una bassa resistenza nello stato attivo, che riduce le perdite di conduzione, e un'elevata velocità di commutazione, che riduce al minimo le perdite di commutazione. Questa combinazione di basse perdite di conduzione e di commutazione si traduce in un'elevata efficienza complessiva, che è fondamentale in varie applicazioni di elettronica di potenza.
Controllabilità:
Gli IGBT sono dispositivi controllati in tensione, il che significa che possono essere facilmente accesi e spenti applicando o rimuovendo una tensione al terminale di gate. Ciò li rende altamente controllabili, consentendo commutazioni e modulazioni precise. La tensione di gate può essere regolata per controllare la conduttività del dispositivo, consentendo vari livelli di flusso di corrente e capacità di blocco della tensione.
Capacità di gestione di correnti elevate:
Gli IGBT sono in grado di gestire correnti elevate grazie alla loro progettazione e costruzione robuste. Possono sostenere grandi densità di corrente senza subire un degrado o un guasto significativo. Questa caratteristica li rende adatti per applicazioni ad alta potenza come azionamenti di motori, convertitori di potenza e gruppi di continuità (UPS).
Robustezza:
Gli IGBT sono noti per la loro robustezza e affidabilità, anche in condizioni operative difficili. Presentano una buona stabilità termica e possono resistere alle alte temperature, rendendoli adatti ad ambienti in cui sono comuni variazioni di temperatura e cicli termici. Inoltre, gli IGBT hanno un'elevata tolleranza ai transitori di tensione e alle condizioni di cortocircuito, garantendo un funzionamento efficiente in applicazioni impegnative.
Efficacia in termini di costi:
Rispetto ad altri dispositivi a semiconduttore di potenza, gli IGBT offrono un buon rapporto costo-efficacia. Sono relativamente economici da produrre e la loro adozione diffusa e la produzione su larga scala hanno portato a economie di scala, riducendo ulteriormente i costi. Questo vantaggio in termini di costi rende gli IGBT una scelta interessante per varie applicazioni industriali, automobilistiche e di energia rinnovabile.
Progressi tecnologici:
I continui progressi nella tecnologia dei semiconduttori hanno portato a continui miglioramenti nelle prestazioni degli IGBT. I produttori si sono concentrati sulla riduzione della resistenza allo stato attivo, sul miglioramento della velocità di commutazione e sul miglioramento delle caratteristiche termiche. Questi progressi hanno portato alla realizzazione di IGBT con maggiore efficienza, maggiore densità di potenza e migliore affidabilità, ampliando ulteriormente le loro aree di applicazione.
In sintesi, gli IGBT sono diventati molto popolari grazie alla loro combinazione di commutazione efficiente, controllabilità, capacità di gestione di correnti elevate, robustezza, convenienza e continui progressi tecnologici. Questi vantaggi li rendono la scelta preferita per un’ampia gamma di applicazioni elettroniche di potenza, tra cui alimentatori, azionamenti di motori, sistemi di energia rinnovabile, elettronica automobilistica e automazione industriale.