IGBTs

จำหน่ายโมดูล IGBT คุณภาพสูง (Insulated-Gate Bipolar Transistor)

โมดูล IGBT เป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งหลักในการควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้า ด้วยคุณสมบัติพิเศษที่เป็นการผสมผสานระหว่างทรานซิสเตอร์ชนิด Bipolar และ MOSFET ทำให้ทรานซิสเตอร์ IGBT มีประสิทธิภาพสูงและเหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่ต้องมีการควบคุมกำลังไฟฟ้าที่แม่นยำ

IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor) คืออะไร

เซมิคอนดักเตอร์ IGBT หรือทรานซิสเตอร์แบบ Insulated-Gate Bipolar เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สามขั้วที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ในการเปิด-ปิดการไหลของกระแสไฟฟ้า โดยวงจร IGBT จะใช้แรงดันไฟฟ้าที่ป้อนเข้าเกตเพื่อเปลี่ยนสถานะการทำงานของเซมิคอนดักเตอร์ เมื่ออยู่ในสถานะปิด (Off State) จะหยุดการไหลของกระแสไฟฟ้า และเมื่ออยู่ในสถานะเปิด (On State) จะอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้

หลักการทำงานของทรานซิสเตอร์ IGBT

ทรานซิสเตอร์ IGBT เป็นอุปกรณ์สามขั้ว (Gate, Collector, Emitter) ที่ควบคุมการทำงานด้วยโครงสร้างเกตแบบ Metal Oxide Semiconductor การทำงานของวงจร IGBT จะเริ่มต้นเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าป้อนเข้าที่เกต ซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ให้สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ อุปกรณ์นี้นิยมใช้อย่างแพร่หลายในการสวิตชิ่งกำลังไฟฟ้าที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานต่าง ๆ เช่น เครื่องเชื่อม รถยนต์ไฟฟ้า เครื่องปรับอากาศ รถไฟ และระบบจ่ายไฟฟ้าสำรอง

สำหรับการควบคุมการทำงานของ IGBT จะต้องใช้วงจรขับ IGBT ที่เป็นส่วนสำคัญในการควบคุมการเปิด-ปิด โดยวงจรขับจะต้องให้แรงดันและกระแสที่เหมาะสมแก่เกตของ IGBT เพื่อให้เกิดการสวิตชิ่งที่มีประสิทธิภาพ การออกแบบ วงจรขับ IGBT ที่ดีจะช่วยลดการสูญเสียพลังงานและเพิ่มความเร็วในการสวิตชิ่ง

ความแตกต่างระหว่าง MOSFET และ IGBT

ความแตกต่างระหว่าง MOSFET และ IGBT นั้นอยู่ที่การใช้งานและคุณสมบัติที่แตกต่างกัน IGBT จะเสียไฟน้อยกว่า MOSFET เมื่อใช้งานกับไฟแรงดันสูงและกระแสมาก เพราะมีแรงดันที่สูญเสียไปภายในตัวน้อยกว่า ในขณะที่ MOSFET จะเสียไฟน้อยกว่าเมื่อใช้กับกระแสต่ำ เนื่องจากไม่มีส่วนประกอบของไดโอดภายในเหมือน IGBT ที่มีโครงสร้างซับซ้อนกว่า

โมดูล IGBT เป็นชิ้นส่วนที่บรรจุ IGBT หนึ่งตัวหรือหลายตัวไว้ด้วยกัน และได้รับความนิยมในงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพราะทำงานได้เสถียรและน่าเชื่อถือ IGBT เป็นการนำจุดดีของทรานซิสเตอร์สองแบบคือ BJT และ MOSFET มาผสมกัน ทำให้ได้อุปกรณ์ที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สวิตช์เปิด-ปิดได้เร็ว รับกระแสสูงได้ดี และเสียพลังงานน้อย เหมาะสำหรับงานที่ต้องใช้พลังงานมากเช่นในโรงงานอุตสาหกรรม

ข้อดีของการใช้โมดูล IGBT

• ประสิทธิภาพสูง : มีการสูญเสียพลังงานต่ำในการสวิตชิ่ง
• ความเร็วสวิตชิ่งสูง : สามารถเปิด-ปิดได้อย่างรวดเร็ว
• รองรับกระแสสูง : สามารถรับกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้
• ควบคุมง่าย : ใช้แรงดันเกตต่ำในการควบคุม
• ความน่าเชื่อถือสูง : มีอายุการใช้งานยาวนาน

ประเภทของโมดูล IGBT

1. IGBT แบบ Discrete

IGBT แบบแยกชิ้น (Discrete IGBTs) เป็นอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวที่บรรจุแยกเป็นรายตัว โดยทั่วไปใช้ในงานกำลังขนาดกลางที่ต้องการความยืดหยุ่นในการออกแบบวงจร อุปกรณ์เหล่านี้มักใช้ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดเล็ก แหล่งจ่ายไฟ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สำหรับผู้บริโภคแล้ววงจร IGBT แบบแยกชิ้นให้การติดตั้งที่ไม่ซับซ้อนและเหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องควบคุมและเปลี่ยนทรานซิสเตอร์เป็นรายตัว

2. IGBT Module แบบ Half Bridge

โมดูล Half Bridge ประกอบด้วยไอจีบีที 2 ตัวที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยมี Emitter Terminal ร่วมกัน ก่อให้เกิดครึ่งหนึ่งของวงจรอินเวอร์เตอร์หรือมอเตอร์ไดรฟ์ การกำหนดค่าแบบนี้ช่วยลดความซับซ้อนในการกระบวนการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) โดยการรวมสวิตช์สองตัวในแพ็กเกจเดียว ลดความซับซ้อนของการเดินสายและปรับปรุงการจัดการความร้อน โมดูล Half Bridge IGBT ใช้กันอย่างแพร่หลายในมอเตอร์ไดรฟ์ AC อินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายไฟ และระบบพลังงานหมุนเวียน

3. IGBT Module แบบ Full Bridge

โมดูล IGBT แบบ Full Bridge รวมไอจีบีที 4 ตัวในการจัดเรียงแบบ H-Bridge ช่วยให้ควบคุมทิศทางและความเร็วของมอเตอร์ได้เต็มที่ หรือการแปลงไฟ DC เป็น AC ได้สมบูรณ์ โมดูลเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นในการใช้งาน เช่น Variable Frequency Drives (VFDs) ระบบจ่ายไฟสำรอง (UPS) และตัวควบคุมมอเตอร์อุตสาหกรรม การออกแบบแบบรวมช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ ลดการเหนี่ยวนำปรสิต และปรับปรุงประสิทธิภาพการสวิตชิ่ง

4. IGBT แบบ Three Phase Bridge

โมดูล IGBT แบบ Three Phase Bridge รวมไอจีบีที 6 ตัวและไดโอดแบบ Freewheeling ที่เกี่ยวข้องในแพ็กเกจเดียวเพื่อควบคุมระบบไฟ AC สามเฟส โมดูลเหล่านี้ออกแบบสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมกำลังสูง รวมถึงมอเตอร์ไดรฟ์ขนาดใหญ่ ระบบขับเคลื่อนในรถไฟฟ้า และเครื่องจักรหนัก มีประสิทธิภาพความร้อนที่เหมาะสม การรวมที่กะทัดรัด และการออกแบบระบบที่เรียบง่ายสำหรับการแปลงไฟสามเฟสและการควบคุมมอเตอร์

การใช้งานทั่วไปของ IGBT

เซมิคอนดักเตอร์ IGBT นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการประยุกต์ใช้ทางอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เทคโนโลยีอุตสาหกรรม การขนส่งและมอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้านการบินและอวกาศ และการใช้งานในภาคพลังงาน ด้วยความสามารถในการจัดการกำลังไฟฟ้าสูงและความเร็วในการสวิตชิ่งที่ยอดเยี่ยม ทำให้โมดูล IGBT กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบควบคุมพลังงานสมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็นในโรงงานอุตสาหกรรม ระบบขนส่ง เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน หรือแม้แต่ในอุปกรณ์การแพทย์และระบบป้องกัน

ตัวอย่างการใช้งานโมดูล IGBT ในอุตสาหกรรม

• อุตสาหกรรมยานยนต์ : วงจร IGBT นำไปใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ไฮบริด สำหรับควบคุมมอเตอร์ขับเคลื่อน ระบบชาร์จแบตเตอรี่ และระบบเบรกแบบรีเจนเนอเรชัน (Regenerative Braking System: RBS)
• อุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียน : ใช้ในระบบอินเวอร์เตอร์สำหรับโซลาร์เซลล์และกังหันลม เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับ
• อุตสาหกรรมการผลิต : ทรานซิสเตอร์ IGBT ใช้ในระบบขับเคลื่อนความเร็วแปรผัน (Variable Frequency Drives) สำหรับควบคุมมอเตอร์ในสายการผลิต
• อุตสาหกรรมรถไฟ : นำไปใช้ในระบบขับเคลื่อนรถไฟฟ้าและระบบเบรกแบบรีเจนเนอเรชัน (Regenerative Braking System: RBS)
• เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน : ใช้ในเครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า ไมโครเวฟ และอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องมีการควบคุมกำลังไฟฟ้าที่แม่นยำ

วิธีการเลือกโมดูล IGBT ที่เหมาะสม

• พิจารณาแรงดันไฟฟ้าสูงสุด (Maximum Voltage): เลือกโมดูล IGBT ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เหมาะสมกับระบบของคุณ โดยควรมีค่าสูงกว่าแรงดันการทำงานจริงอย่างน้อย 20%
• พิจารณากระแสคอลเลกเตอร์สูงสุด (Collector Current): วงจร IGBT ต้องสามารถรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เกิดขึ้นในระบบ รวมถึงกระแสกระชากที่อาจเกิดขึ้นด้วย
• ประเภทของบรรจุภัณฑ์ (Package Type): เลือกประเภทบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมกับการติดตั้งและการระบายความร้อน เช่น TO-220, TO-247, Module Package
• ความเร็วในการสวิตชิ่ง (Switching Speed): พิจารณาความเร็วในการสวิตชิ่งที่ต้องการสำหรับการประยุกต์ใช้เฉพาะ
• การพิจารณาเรื่องราคา: โมดูล IGBT มีราคาแตกต่างกันตามแบรนด์ ความสามารถ และคุณสมบัติพิเศษ การเปรียบเทียบวงจร IGBT จากหลายแหล่งจะช่วยให้ได้ราคาที่คุ้มค่าที่สุด

RS จำหน่ายวงจร IGBT ราคาส่ง คุณภาพสูง มีให้เลือกจากหลากหลายแบรนด์ชั้นนำ

สำหรับผู้ต้องการซื้อ IGBT ที่ RSศูนย์รวมโซลูชันอุตสาหกรรมและอิเล็กทรอนิกส์ จำหน่ายวงจร IGBT คุณภาพสูงในราคาที่เหมาะสมจากแบรนด์ชั้นนำ เช่น Infineon, Onsemi, STMicroelectronics, ROHM, Mitsubishi Electric, Semikron Danfoss และ IXYS มี IGBT ราคาย่อมเยาให้เลือกหลากหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็นแบบ Discrete IGBT, Half Bridge Module หรือ Three Phase Bridge ตอบสนองทุกความต้องการใช้งานอุตสาหกรรม พร้อมบริการจัดส่งทั่วประเทศไทย เลือกซื้อผ่านเว็บไซต์ได้ตลอด 24 ชั่วโมงผ่านเว็บไซต์ หรือรับคำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์ของเราเพื่อเลือกใช้ให้เหมาะสมกับการใช้งานในอุตสาหกรรมของคุณมากที่สุด