تفاوت IGBT و IPM در چیست؟

ترانزیستور دو قطبی گیت عایق (IGBT) یک دستگاه نیمه‌رسانا قدرت با سه ترمینال اصلی است که عمدتا به عنوان یک سوئیچ الکتریکی در مدار دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شود.
سوئیچینگ سریع و بهینه‌سازی مطلوب در مصرف انرژی از جمله کاربردهای ماژول IGBT هستند.
با این توضیح که قطعات الکتریکی مانند دیودها به IGBT اضافه می‌شوند تا این دستگاه سوئیچینگ به یک ماژول قدرت تبدیل شود.
ساختار ماژول IGBT بر مبنای چهار لایه (P- N- P -N) شکل گرفته که توسط ترمینال فلز – اکسید نیمه‌ رسانا (MOS) کنترل می‌شود. شکل فیزیکی ماژول IGBT بسیار شبیه به یک تریستور با گیت MOS است.
با این حال، تریستور عمدتا یک ترانزیستور است و سایر عملکردها از آن گرفته شده است.
ماژول IGBT در منابع تغذیه سوئیچینگ برای کاربردهای با توان بالا در مدار استفاده می‌شود: از جمله در درایوهای فرکانس متغیر (VFD)، ماشین‌های الکتریکی، قطارها، یخچال‌های با سرعت متغیر، ماشین‌های جوش قوس الکتریکی، اجاق‌های القایی و تهویه مطبوع.
ماژول IGBT بخصوص طراحی‌شده است تا عمل خاموش و روشن ‌کردن سریع را ممکن سازد؛ در تقویت‌کننده‌های سوئیچینگ، در سیستم‌های صوتی و کنترل صنعتی، کاربردهای فراوانی دارد.
از سال ۱۳۹۰ و بعد از ترانزیستورهای ماسفت، IGBTها پرکاربردترین ترانزیستورهای قدرت در انواع تجهیزات الکترونیکی بوده‌اند.

ماژول IPM توسعه ساده و کارایی بالاتری را به مدارهای سوئیچینگ توان بالا عرضه می‌کند.
به طور کلی، ماژول‌های قدرت (Power Module) به مولفه‌های سوئیچینگ قدرت اشاره دارند و هوشمندی (Intelligent) ماژول IPM اشاره به امکان کنترل و محافظت بیشتر در مدار دارد.
در ماژول IPM، شش IGBT 1200 ولت و دیودهای کنترل شده با امیتر و یک درایور ترمینال ۶ کاناله با هم ادغام شده‌اند تا ویژگی‌های ماژول IGBT را در حالت بهینه‌ای عرضه کنند.
با چنین ادغامی، یک پکیج قدرتمند با کارایی بالا حاصل می‌شد که هم فضای کمتری اشغال می‌کند و هم هزینه‌ کمتری را بر طراح مدار اعمال می‌کند. به ویژه، کاهش تعداد قطعات، بهینگی و کارایی را به سیستم عرضه می‌کند.
مهم‌ترین کاربردهای ماژول IPM عبارتند از: تجهیزات گرمایش، تهویه مطبوع، اتوماسیون صنعتی، سیستم‌های کنترل‌های موتور، استفاده در درایوهای کنترل.

فروش ویژه

فروش میکروکنترلر  Atmega16a-au  در سایت هادی بان الکترونیک

• ✔میکروکنترولر

خرید میکروکنترلر

علاوه بر ماژول‌هایی که حاوی یک سوئیچ الکترونیکی قدرت (مانند ماسفت یا IGBT) یا دیودها، ماژول‌های قدرت حاوی چندین قالب نیمه رسانا نیز هستند که به منظور تشکیل یک مدار الکتریکی با ساختار خاصی، توپولوژی، متصل می‌شوند.
از آنجا که ماژول IPM نیز یک ماژول قدرت است، تعریف بالا برای آن صادق است، با این توضیح که بخش کنترل‌کننده یا هوشمند نیز به آن اضافه شده است.
در ماژول‌های قدرت همچنین شامل اجزای دیگری مانند خازن‌های سرامیکی، برای به حداقل رساندن بیش از حد ولتاژ سوئیچینگ و ترمیستورهای NTC، و نظارت بر دمای بستر ماژول وجود دارند.
بنابراین، درون ماژول‌ها، ترانزیستورهای IGBT و ماسفت تعبیه می‌شوند تا خاصیت کنترل ولتاژ را به آن بدهند.
بویژه، در ماژول IPM از ۶ IGBT می‌توان برای تشکیل قطعه استفاده کرد. حال، ترانزیستورهای IGBT خود می‌توانند در دسته‌های چندگانه پکیج شوند تا ماژول‌های IGBT تشکیل دهند.
بنابراین، تفاوت اصلی ماژول IPM و IGTB این است که IPM به خودی خود یک ماژول است که درون خود ترانزیستورهایی از نوع IGBT، ماسفت یا انواع دیگر دارد.
با وجود این، IGBT یک ترانزیستور است که در ترکیب با دیودها و قطعات دیگر به ماژول تبدیل می‌شود.
کنترل دما یا شرایط محیطی دیگر، از جمله اصلی‌ترین ویژگی‌ها در ماژول IPM است که در ماژول IGBT وجود ندارد. ماژول IPM برای کاربردهایی مناسب است که نوعی از کنترل، علاوه بر کنترل و سوئیچینگ ولتاژ، نیاز هست.
امکان بررسی و گزارش‌دهی خطاهای رخ‌داده در مدار در ماژول IPM به شکل بهینه و هوشمندتری وجود دارد.
به ویژه، اضافه جریان، دمای بالا و کاهش‌های شدید در ولتاژ سریعا گزارش می‌شوند. همچنین، امکان ارتباط پیچیده‌تر و با تعریف خطاهای مختلف با پردازنده (CPU) وجود دارد.
ماژول IPM همچنین توپولوژی مناسبی دارد و فضای کمتری از مدار را اشغال می‌کند.
در یک مدار با ماژول IGBT شما باید ناحیه‌ای را هم به بخش کنترل و اعلان خطر سیستم اختصاص دهید، در ماژول IPM چنین بخشی در پکیچ ماژول تعبیه شده است.