Форум РадиоКот

оттуда ! писал(а):Практически до конца 70-х годов биполярным транзисторам не было достойной альтернативы в качестве
силовых ключевых элементов в импульсных источниках электропитания. В последствии биполярные
транзисторы были практически вытеснены транзисторами с униполярной структурой (полевыми). Основным
недостатком биполярного транзистора, из-за которого он сдал свои позиции, был значительный ток управления
необходимый для отпирания этого транзистора. Особенно это актуально для мощных высоковольтных
транзисторов, имеющих низкий коэффициент передачи h21э. Проблему уменьшения тока управления пытались
решать использованием составных транзисторов. Но составные транзисторы, по сравнению с одиночными,
имели большее падение напряжения в открытом состоянии и худшие частотные характеристики. Появление
первых промышленных полевых транзисторов в середине 70-х вызвало настоящую эйфорию, позволившую
говорить о вытеснении и полной замене ими биполярных транзисторов во многих областях применения [1].
Однако на практике всё оказалось не так просто. Напряжение на открытом биполярном транзисторе меньше,
чем у аналогичных полевых транзисторов. Причём чем выше рабочие напряжения, тем в большей мере это
выражено. Положительный ТКС сопротивления канала полевого транзистора практически ограничивает
максимальную температуру его кристалла на уровне 150°С. Эта температура является критической для полевых
транзисторов, тогда как для биполярных транзисторов аналогичная температура равна 200°С. В попытке
скомбинировать полезные свойства полевых и биполярных структур были созданы биполярные транзисторы с
изолированным затвором (IGBT). IGBT, уже в первом поколении, по плотности тока в 20 раз превосходили
полевые и в 5 раз биполярные транзисторы, хотя имели относительно высокое время выключения 10…20мкс.
К концу 80-х появились IGBT второго поколения, рассчитанные на токи в сотни ампер и напряжение до 1200В,
имеющие время выключения 200…300нс[1]. В настоящее время ведущие производители мощных ключевых
приборов всё больше сокращают производство мощных биполярных транзисторов и ориентируются, в
основном, на IGBT технологии. Но, по сравнению с биполярными транзисторами, IGBT, благодаря своей
тиристорной структуре, всё равно имеют более высокое падение напряжения в открытом состоянии.
Это небольшое вступление показывает, что проблема идеального ключевого транзистора к настоящему
времени так и не решена в полной мере.