まず、IGBT の基礎を学びましょう。IGBT: IGBT は「絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ」の略です。電気のおもちゃのようなものがありますか?「これは非常に興味深いデバイスで、電気を誰がいつどこに受け取るかを決定するのに役立ちます。これは、家の電気のオン/オフを切り替える電灯のスイッチに似ています。IGBT は、車、電車、コンピューターなど、日常生活で使用する多くの機械やデバイスのコア コンポーネントです。多くの電子機器は、IGBT がなければうまく機能しません。
IGBT が正しく効率的に動作するには、「ゲート電流」と呼ばれるものを制御する必要があります。ゲート電流が悪いと、エネルギーがオンとオフに切り替わります。車で例えると、車をオンにするプラグのようなものだと言えます。キーが回らなければ、バッテリーがどれだけ新しいかに関係なく、どうなるでしょうか? ここでも同じ考え方が当てはまります。結果として、ゲート電流によって損失が発生すると、IGBT は正しく動作 (オン/オフ) できません。
ここから、ゲート電流をどのように制御するかという疑問が生じます。さらに、適切な量の電力でテストする必要があります。IGBT が十分な速さでオン/オフできない場合、制御しようとしているデバイスで電力不足により大きな問題が発生します。すべてが順調に行われるように、ゲート電流を監視する必要があります。
ゲート電流がなぜ重要なパラメータなのかを次に説明します。これが実際に私たちが期待する答えであり、IGBT を素早く切り替えることができます。照明スイッチの操作方法を考えてみましょう。遅延は、切り替えた瞬間に発生します (ビデオを参照)。IGBT もこのように動作します。過熱によってデバイスが損傷する可能性もあります。切り替えに時間がかかりすぎると、問題になります。過熱は IGBT を損傷し、デバイス自体に悪影響を与えるため、問題となる可能性があります。
さらに、IGBT をゆっくりオンにすると (立ち上がり時間には不利です)、余分な電力が失われるため、エネルギー効率が低下する可能性があります。つまり、デバイスに間違ったことをするだけでなく、家計からお金が戻ってくることを意味します。したがって、ゲート電流を適切にすることは、すべてが必要なことを確実に実行するために重要です。
では、IGBT を使用して電力をより適切に制御するにはどうすればよいでしょうか。ゲート ドライバーは、その方法の 1 つです。これらのパルス ツールは、ゲートにより多くの電力を供給できるため、IGBT のオン/オフをより適切かつ迅速に切り替えることができます。これにより、過熱の可能性が低減され、デバイスと正常に機能するシステムを維持するのに不可欠なものになります。
これを実現するもう 1 つの方法は、ソフト スイッチングを使用することです。これにより、IGBT のオン/オフが遅くなり、過熱しにくくなり、効率が向上します。名前が示すように、ソフト スイッチングは通常、電気自動車や電車などの強力な機械に採用されており、機械の動作を以前よりも向上させ、多くのエネルギーを節約するのにも役立ちます。
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