He buscado en la red sobre este tema pero no he encontrado respuestas. Según su propia experiencia o pensamiento, ¿es posible utilizar igbt como interruptor?
En caso afirmativo, facilite un esquema como ejemplo.
EDITAR:
Esto es lo que realmente quería:
Quería encender la bombilla de 220V cuando el estado lógico es '1', y apagarla cuando es '0'. El problema es que no pude hacerlo funcionar.
¿Tiene alguna solución para esto?
Sí, de hecho es para lo que más se utilizan. Un IGBT no es más que un BJT accionado por un FET.
Básicamente, basta con elevar la tensión en la puerta por encima de un determinado nivel (definido en la hoja de datos, en torno a unos pocos voltios) para encenderlos tal y como se haría con un MOSFET, entonces la corriente fluirá entre el colector y el emisor.
Yo evitaría cualquier uso con alta tensión/corriente (si se pretende) si no se está seguro de las cosas. Si usted nos dice un poco más acerca de lo que desea cambiar entonces un mejor ejemplo podría ser dado.
Editar - aquí es un voltaje de la puerta (azul) frente a la corriente de drenaje-fuente (verde) para el IRG4BC10UD, nota a 5V todavía está firmemente apagado:
¿De dónde has sacado el modelo de IGBT?
¿Es un modelo para la parte real de un modelo genérico de IGBT?
La parte que ha elegido debe normalmente funcionan con 5V, pero las curvas de la figura 3 muestran que normalmente se necesitan al menos 6,5V y que sería mejor 8V+. Observe que el voltaje máximo de la puerta que se muestra en el gráfico es de 13,5V, aunque el dispositivo tiene un voltaje de puerta de 20V. El funcionamiento por debajo de la tensión de puerta nominal es un buen objetivo de seguridad, siempre y cuando el dispositivo funcione bien con la tensión de puerta elegida.
El La hoja de datos del IGBT IRG4BC10U se puede encontrar aquí
Esta es una parte agradable que se adapta bien a su necesidad si la frecuencia PWM no es demasiado alta y siempre que proporcione suficiente unidad de puerta.
La página 2 de la hoja de datos dice que VGE(th) = umbral de la puerta = la vuelta mínima del voltaje es 6V máximo (el peor caso) así que usted DEBE utilizar por lo menos la impulsión 6V en un diseño del prope.
La hoja de datos de la página 3 muestra que puedes obtener 10A a 9V, lo que debería ser suficiente para ti. 10A x 110 ~= 1 kiloWatt!. Por otras razones tendrías problemas para alcanzar esa corriente pero no es necesario. Una lámpara de 100 vatios requiere alrededor de 1 amperio a 100 VAC una vez calentada.
SIN EMBARGO
La figura 1 muestra la corriente máxima con la frecuencia. Es bastante feliz a 1 kHz, se vuelve infeliz a 10 kHz y se vuelve malo mucho por encima de eso. 1 kHz es un PWM bastante lento, pero lo suficientemente rápido para evitar el parpadeo de la lámpara.
La figura 5 muestra que obtendrás menos de 2V de caída a 1Amp - quizás 1V de caída.
A 1A x 2V obtienes una disipación de ~2 vatios, además de las pérdidas por conmutación.
La figura 10 muestra que las pérdidas de conmutación son pequeñas a 1 kHz en comparación con la pérdida de energía debida a la tensión de encendido de 1V a 2V a 1A.
Así que, en general, con un accionamiento de la puerta de unos 10V y un PWM de 1 kHz y un modesto disipador, este IGBT funcionará bien a 110 VAC, 1A.
PERO un MOSFET puede ser una mejor opción - mayor PWM sin las pérdidas del IGBT.
El Infineon El MOSFET IPA60R520E6 está en stock en Digikey a unos 2 dólares/1 hoja de datos aquí.
600V, 8A.
Hasta +/- 30V AC en la puerta, por lo que es más robusto que la mayoría.
La caja tipo TO220 "FullPAK" está totalmente aislada, lo que hace que su uso sea más seguro.
Funcionará bien a 5V con <= 2A de carga - mucho más feliz a 6V o más.
Rdson = la resistencia de encendido es ligeramente superior a 1 ohmio con una carga de varios amperios a 5V. Por lo tanto, digamos 1,5W de pérdidas a 1A y 3W a 2A. (Página 10, varias figuras).
Se necesita un disipador similar al del IGBT.
Para un aumento de temperatura de 30C a 3 se necesita un disipador de 30/3 = 10 C/W.
El paquete FullPAk añade otros 4,3C/W de resistencia térmica.
PERO Los tiempos de conmutación, muy por debajo de los 100 nanosegundos, hacen que sea adecuado para frecuencias PWM mucho más altas que el IGBT.
En general, el FET funcionaría bien y permitiría una mayor elección de frecuencias PWM.
Los IGBT necesitan una tensión de puerta que se especifica en su hoja de datos. El comportamiento de la mayoría de los IGBTs se especifica a Vge = 15V, con un máximo absoluto de Vge = 20V.
Si está por debajo de 15V, el IGBT puede no funcionar como se especifica (la caída de tensión Vce puede ser mayor que a 15V Vge); si está por encima de 20V el IGBT puede dañarse.
En la práctica, esto significa diseñarlos con un accionamiento ligeramente superior a los 15V, de modo que sea definitivamente superior a los 15V pero que tenga mucho margen por debajo de los 20V.
También tienes que saber que los IGBTs no son tan rápidos como los MOSFETs: la mayoría de los IGBTs funcionan bien a 10kHz PWM, pero si quieres usar 20-30kHz PWM entonces tienes que comprar IGBTs especiales que están optimizados para la conmutación rápida.
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
