جدید موصل گیٹ بائپولر ٹرانجسٹر (igbts) عام طور پر وولٹیج کے زیر کنٹرول بائپولر ڈیوائس کے طور پر تعینات ہیں جس میں میٹل آکسائڈ سیمیکمڈکٹر (MOS) کی طرح ان پٹ خصوصیات اور دوئبرووی آؤٹ پٹ خصوصیات ہیں۔ آئی جی بی ٹی کے تعارف نے الیکٹرانکس انجینئروں کو پاور ایم او ایس فیلڈ اثر ٹرانجسٹر (ایم او ایس ایف ای ٹی) اور چھوٹے سگنل بائپولر ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) دونوں کے فوائد حاصل کرنے کی اجازت دی ہے جو ہارڈ ویئر کے ایک ہی ٹکڑے کے طور پر ہے جو پاور ایم او ایس ایف ای ٹی اور بی جے ٹی اجزاء کی فعالیت کو جوڑتا ہے۔ اس ڈھانچے میں MOSFETs کی سادہ گیٹ ڈرائیو خصوصیات کو دوئبرووی ٹرانجسٹروں کی اعلی حالیہ اور کم سنترپتی وولٹیج کی صلاحیت کے ساتھ جوڑ دیا گیا ہے۔
اصطلاح "موصل گیٹ" MOSFET کے ان پٹ کی اعلی ان پٹ رکاوٹ کو بیان کرتی ہے کیونکہ یہ بیرونی فراہمی کے بجائے اپنے گیٹ ٹرمینل میں وولٹیج کا استعمال کرتی ہے۔ "بائپولر" کی اصطلاح بی جے ٹی کے آؤٹ پٹ خطے کی وضاحت کرتی ہے ، جہاں موجودہ دو چارج کیریئر کے ذریعہ بہتی ہے: الیکٹران اور سوراخ۔ اس کی وجہ سے ، یہ صرف تھوڑا سا سگنل وولٹیج کے ساتھ بہت زیادہ دھارے اور وولٹیج کا انتظام کرنے کے قابل ہے۔ آئی جی بی ٹی اس کی ہائبرڈ تعمیر کی وجہ سے وولٹیج پر قابو پانے والا آلہ ہے۔
پاور الیکٹرانکس میں آئی جی بی ٹی ایس کی قدر
پاور الیکٹرانکس آئی جی بی ٹی ایس کے لئے وسیع پیمانے پر استعمال تلاش کرتے ہیں ، خاص طور پر پلس کی چوڑائی ماڈلن (پی ڈبلیو ایم) سروو اور تین فیز ڈرائیوز میں جو کم سے کم پس منظر کے شور کے ساتھ وسیع پیمانے پر رفتار پر عین مطابق کنٹرول کا مطالبہ کرتے ہیں۔ ان آلات کو بجلی کے سرکٹس میں بھی استعمال کیا جاسکتا ہے جن کو بار بار سوئچنگ کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے بلاتعطل بجلی کی فراہمی (یو پی ایس) اور سوئچڈ موڈ پاور سپلائی (ایس ایم پی ایس) سسٹم۔igbtکارکردگی کو فروغ دیتا ہے اور شور کو کم کرتا ہے ، جس سے یہ آٹوموبائل اور ٹرکوں میں انورٹر سرکٹس کے ساتھ ساتھ صنعتی موٹروں اور گھریلو آلات جیسے ائر کنڈیشنر اور ریفریجریٹرز میں ایک زیادہ متحرک اداکار بنتا ہے۔
مزید برآں ، IGBTs عام طور پر قابل تجدید توانائی کے نظام جیسے شمسی اور ہوا کے بجلی کے انورٹرز میں بھی استعمال ہوتے ہیں ، جہاں وہ گھروں اور کاروباری اداروں میں استعمال کے لئے ڈی سی پاور کو AC پاور میں موثر انداز میں تبدیل کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ وہ ہائی وولٹیج اور موجودہ سطحوں کو سنبھال سکتے ہیں ، جس سے وہ ان ایپلی کیشنز کے لئے مثالی بن سکتے ہیں۔ یہ ٹیکنالوجی گونج موڈ کنورٹر سرکٹس اور انڈکشن ککروں میں بھی کام کرتی ہے۔ تجارتی طور پر دستیاب IGBTs میں کم سوئچنگ اور ترسیل کے نقصانات ہیں۔
آئی جی بی ٹی ایس کے عام استعمال
آئیے شامل کرنے والے حرارتی سرکٹ کی ایک مثال لیتے ہیں۔ سوئچنگ نقصان کو کم سے کم کرنے کے لئے زیرو وولٹیج سوئچنگ یا صفر موجودہ سوئچنگ انڈکشن ہیٹنگ میں استعمال ہوتا ہے۔ اعلی گونج وولٹیج یا کرنٹ کی وجہ سے آئی جی بی ٹی کو یہاں سوئچ کے طور پر ترجیح دی جاتی ہے۔ خاص طور پر ، IGBTs کے استعمال کی وجہ سے انڈکشن مائکروویو اوون ، انڈکشن رائس ککر اور دیگر انڈکشن باورچی خانے سے متعلق آلات ہر ممکن ہیں۔ اسی طرح ، یو پی ایس سسٹم میں ، آئی جی بی ٹی دونوں درمیانے اور بڑی صلاحیت (کئی کے وی اے یا اس سے زیادہ صلاحیت) دونوں اقسام میں دستیاب ہیں ، جو جگہ کی بچت اور اعلی کارکردگی دونوں میں معاون ہیں۔
ایک اور مثال وولٹیج سورس کنورٹر (VSC) ہے۔ آئی جی بی ٹی ایس میں ہائی وولٹیج اور موجودہ درجہ بندی ہوتی ہے ، جو تائیرسٹرس کے ساتھ قابل حصول اور لچک کی سطح کی اجازت دیتی ہے۔ ان کا استعمال ملٹی ٹرمینل ڈی سی لائنوں کے نفاذ کی حمایت کرتا ہے ، اور کنورٹر کے اے سی سائیڈ پر موجودہ ہارمونکس کو فلٹر کرنے میں دشواری کو پی ڈبلیو ایم اور ملٹی لیئر کنورٹر تکنیک کے استعمال سے کم کیا جاتا ہے۔ چونکہ اعلی وولٹیج ڈی سی (ایچ وی ڈی سی) وی ایس سی کو ملازمت دینے والا اعلی وولٹیج اور دھارے میں زیادہ وسیع ہوتا جارہا ہے ، آئی جی بی ٹی کی لاتعداد ترقی کی بدولت ، ڈی سی لائنیں چھوٹی لائنوں کے لئے ایک زیادہ دلکش متبادل کے طور پر ابھرتی ہیں کیونکہ وہ گرڈ پر بہاؤ کے راستوں پر زیادہ سے زیادہ کنٹرول کی اجازت دیتے ہیں۔
بی جے ٹی اور ایم او ایس ایف ای ٹی سے زیادہ آئی جی بی ٹی ایس کے فوائد
چالکتا ماڈلن کے نتیجے میں اسٹیٹ وولٹیج کا ایک انتہائی چھوٹا ڈراپ ہوتا ہے ، اور ریاست میں موجودہ کثافت کا ایک اعلی۔ اس سے چپ کے سائز اور قیمت میں کمی کی اجازت ملتی ہے۔
ان پٹ ایم او ایس گیٹ لے آؤٹ کم ڈرائیونگ پاور صلاحیت اور سیدھے سیدھے ڈرائیو سرکٹ فراہم کرتا ہے۔ اعلی موجودہ اور وولٹیج ایپلی کیشنز میں ، اس سے موجودہ کنٹرول والے آلات کے مقابلے میں آسان ضابطے کی اجازت ملتی ہے۔
بڑے محفوظ آپریٹنگ ایریا۔ بائپولر ٹرانجسٹر کے مقابلے میں ، یہ موجودہ کے انعقاد میں بہت بہتر ہے ، اور آگے اور ریورس کو روکنے کی صلاحیتوں میں اعلی ثابت ہوتا ہے۔
نتیجہ
آئی جی بی ٹی ایس ایم ایس کی طرح ان پٹ خصوصیات اور دوئبرووی آؤٹ پٹ خصوصیات کے ساتھ وولٹیج کے زیر کنٹرول بائپولر ڈیوائسز ہیں ، جو پاور الیکٹرانکس سرکٹس جیسے انورٹرز ، یو پی ایس ، وی ایس سی اور شامل کرنے والے حرارتی سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔ تجارتی طور پر دستیاب IGBTs میں کم سوئچنگ اور ترسیل کے نقصانات ہوتے ہیں ، اور بی جے ٹی اور ایم او ایس ایف ای ٹی سے بہت سارے فوائد پیش کرتے ہیں ، جیسے چھوٹے آن اسٹیٹ وولٹیج ڈراپ ، اعلی آن اسٹیٹ موجودہ کثافت ، کم ڈرائیونگ پاور ، آسان ریگولیشن ، ایک بڑا محفوظ آپریٹنگ ایریا ، اور اعلی فارورڈ اور ریورس کو روکنے کی صلاحیتیں۔ مزید برآں ، آئی جی بی ٹی ایس میں تیز رفتار سوئچنگ کی رفتار ہے اور وہ اعلی طاقت کی سطح کو سنبھالنے کے قابل ہیں ، جس سے وہ بجلی کے الیکٹرانکس ایپلی کیشنز جیسے ایچ وی ڈی سی ٹرانسمیشن سسٹم میں استعمال کے ل ideal مثالی ہیں۔