جان بلایر | 14 ژوئیه 2021
اکثر مهندسان با تراشه‌های پردازش دیجیتال آشنایی دارند، اما تعداد کمی از آن‌ها در مورد ترانزیستورهای سیلیکونی سوئیچینگ نیرو اطلاع دارند. یکی از مثال‌های اصلی ترانزیستور دوقطبی عایق بندی شده یا IGBT، یک دستگاه نیمه هادی قدرت سه ترمیناله است که در درجه اول به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می‌شود. از آن‌جا که برای روشن و خاموش کردن سریع طراحی شده است، IGBT به طور گسترده‌ای به عنوان دستگاه سوئیچینگ در مدارهای DC-to-DC اینورتر برای رانندگی و موتورهای کوچک تا بزرگ استفاده می‌شود.
اخیراً، این دستگاه‌های کمتر شناخته‌شده در انتقال جهانی به سیستم‌های کم مصرف محبوبیت یافته‌اند. اما قبل از اینکه ببینیم چگونه، بیایید روند بازار این دستگاه‌ها را بررسی کنیم.
طبق اطلاعات Mordor Intelligence، ارزش بازار IGBT در سال 2020 6.047 میلیارد دلار بود و انتظار می‌رود تا سال 2026 به 11.01 میلیارد دلار برسد. در این گزارش اشاره شده است که IGBT انرژی الکتریکی را از طریق تقویت کننده‌های تعویض در چندین دستگاه مدرن مانند اجاق‌های مایکروویو کنترل می‌کند. اتومبیل‌های برقی، قطارها، درایوهای با فرکانس متغیر (VFD)، یخچال، تهویه مطبوع، بالاست لامپ، سیستم‌های انتقال برق شهری و سیستم‌های استریو از جمله سایر موارد هستند.
یکی دیگر از دلایل رشد IGBT، برق رسانی به پیشرانه‌های اتومبیل در وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی (EV / HEV) است. با استفاده از IGBT، تلفات هدایت و سوئیچینگ به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد، بنابراین مستقیماً بر کارایی کلی خودرو تأثیر می‌گذارد.
فروش اتومبیل‌های برقی در اروپا، آمریکای شمالی و چین راه‌های جدیدی را برای IGBT برای حمایت از زیرساخت‌ها و تولید EV ایجاد می‌کند. این گزارش کمک می‌کند تا این فروش به تقویت بیشتر موضع IGBT در بازار کمک کند.
مثال دیگری که در آن از دستگاه‌های IGBT برای کاهش مصرف انرژی استفاده می‌شود، در نور است. طبق گفته وزارت انرژی ایالات متحده DOE، روشنایی مصنوعی حدود 10٪ از برق خانگی را مصرف می‌کند. ثابت شده است که یک لامپ فلورسنت جمع و جور CFL دارای پشتیبانی الکترونیکی مبتنی بر IGBT در پایه، مصرف انرژی را 80 درصد کاهش می‌دهد در حالی که 10 برابر طول عمر لامپ‌های رشته‌ای کار می‌کند. طبق گفته Baliga، موتورولا On-Semi نشان داده بود که IGBT مقرون به صرفه‌ترین فناوری دستگاه قدرت را برای استفاده در بالاست الکترونیکی CFLها در مقایسه با ترانزیستورهای قدرت دو قطبی و MOSFET قدرت ارائه می‌دهد.
