IGBT คืออะไร? IGBT ทําหน้าที่อะไร?
HTML-код
- Опубликовано: 15 окт 2024
- สวัสดีครับ ยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง ZimZimDIY
สำหรับวันนี้ผมจะมาอธิบาย อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ตัวหนึ่ง ชื่อว่า IGBT
ซึ่ง IGBT ช่วงหลังๆมานี้ ตัวมัน เริ่มได้รับความนิยม เป็นอย่างมาก
ซึ่งทางช่อง จะขออธิบายในแบบ ตามความเข้าใจของผมเอง อธิบายแบบง่ายๆ สไตล์ช่อง ZimZim ละกันนะครับ
สำหรับ IGBT เราจะเห็น ตัวมันใช้เป็นส่วนประกอบหลักของพวก ตู้เชื่อม Inverter ใน ทีวีพลาสม่า ก็มี เตาแม่เหล็กไฟฟ้า ก็ใช้กันค่อนข้างเยอะ
แล้ว IGBT คืออะไร ?
IGBT ก็คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่ง
ที่ ควบคุมการเปิดปิดของกระแสไฟฟ้าด้วยแรงดันอันน้อยนิด
ชื่อเต็มของมันก็คือ Insulated Gate Bipolar Transistor
ที่นำข้อดีของ ทรานซิสเตอร์ กับ มอสเฟสมารวมกัน
ข้อดีของ ทรานซิสเตอร์ก็คือ มีเอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำ พูดง่ายๆก็คือ พวกแรงดันสามารถไหลผ่านได้มาก ทนแรงดันได้ดี
ส่วน
ข้อดีของ มอสเฟต ก็คือ มีอินพุตอิมพิแดนซ์สูง พูดง่ายๆก็คือ แทบที่จะไม่ใช้กระแสในการไบอัสเลย
แต่จะใช้แรงดัน เล็กๆ นะครับมากระตุ้นการทำงาน
ส่งผลให้วงจรควบคุมของมัน หรือ พวกวงจร ไดร์ท สามารถออกแบบได้ง่ายขึ้น และข้อดีอีกประการ ก็คือ สามารถสวิตปิดเปิดได้
ไวพอประมาณ
IGBT เขาก็เลยเหมือนกับว่า เข้าโครงการคนละครึ่ง นำข้อดีของทั้งคู่มารวมกัน ก็คือ ดึง ขา C และขา E ของทรานซิสเตอร์มาเป็น Output
แล้วก็ดึง ขา Gate ของมอสเฟสมาใช้เป็น input
เมื่อเอามายำรวมกัน ก็เลยได้สัญลักษณ์ ที่หน้าตาเป็นแบบนี้ ครับ
แน่นอนครับว่าIGBT มันมีทั้ง P-channel และ N-chanel แต่คุณสมบัติของ P type มันจะด้อยกว่า จึงไม่ค่อยนิยมใช้ P-channel เท่าไหร่นัก
มาดูที่ โครงสร้างของ IGBT กันบ้างครับ
ข้างใน จะมีอยู่ด้วยกัน 3 ขั้ว
ขั้วที่ 1 เป็นขั้ว Gate
ขั้วที่ 2 จะเป็นขั้ว Emitter สังเกตุว่า ขั้ว Emitter เขาจะวางไว้ 2 ฝั่งนะครับ แต่ทั้ง 2 ฝั่ง มันก็เชื่อมต่อถึงกัน มันก็เลยเป็นขั้วเดียว
และ ขั้วที่ 3 จะเป็นขั้ว Collector จะวางไว้ด้านล่างสุด
พื้นผิวด้านบนเคลือบด้วย ซิลิกอนไดออกไซด์ (Sio2) ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นฉนวน
ซึ่งจะทำให้ขา Gate มันลอยละล่องอยู่ จึงไม่มีส่วนที่สัมผัส กับชิ้นส่วนอื่นๆ
ถ้าเพื่อนๆเคยดู คลิป มอสเฟส หลักการทำงานของขา gate ตรงส่วนนี้ มันจะเหมือนกันเปรี๊ยบเลยครับ
เพื่อความเข้าใจมากยิ่งขึ้น เพื่อนๆสามารถย้อนกลับไปรับชมได้ ครับ
หลังจากนั้นเขาจะแบ่งเป็น2ชั้น ชั้นล่างสุด เขาจะเรียกว่าเป็นชั้น Injector Layer ก็คือ เขาจะฉีดสาร P ลงไป
อีกชั้นหนึ่ง ที่ดูเหมือน ท่อน้ำ 3 ทาง ตรงนี้ จะเป็นพื้นที่ที่มีมากที่สุด เขาจะเรียกว่าเป็นชั้น Drift Layer เขาจะใส่สาร N เข้าไป
และตรงขอบมุมนี้ เขาก็จะใส่ สาร P ลงไป ทั้ง 2 ฝั่ง
และตรงส่วนสุดท้าย ที่ติดกับขั้ว Emiter เขาก็จะใส่ สาร N เอาไว้
สำหรับเครื่องหมาย + หลังN กับ P ตรงนี้ให้เข้าใจประมาณว่า มีการโดปสารที่เข้มข้น หรือความเข้มข้นของอิเล็กตรอนจะค่อนข้างสูง
ส่วน เครื่องหมาย - ตรงนี้ให้เพื่อนๆเข้าใจว่า มีการโดปสาร ที่น้อยกว่า หรือความเข้มข้นของอิเล็กตรอนข้อนข้างน้อย เข้าใจตามนี้นะครับ
จะว่าไปแล้ว IGBT ก็คล้ายๆกับ ไทริสเตอร์ เหมือนกันนะครับ อย่างพวก SCR นั้นก็คือมีการวางชั้นสาร 4 ชั้น เหมือนกัน แล้วก็มี รอยต่อ PN Junction 3 รอย
แต่ SCR การ เปิด ปิด ของมันเนี้ยะ ทำงาน ได้ค่อนข้างช้า จึงไม่เหมาะสำหรับพวกงานความถี่
ถ้าเราลอง พิจารณา แค่ ครึ่งรูป ก็จะเห็นได้ชัด เลยครับ
ในสภาวะปกติ ถ้าหากเราเชื่อมขา C เข้ากับขั้ว บวก
และขา E เชื่อมต่อเข้ากับขั้ว ลบ
กระแสไม่สามารถไหลข้ามผ่านไปได้ เพราะว่าจะติดช่วงรอยต่อของ ขอบ P ตรงนี้
ยิ่งถ้าเรา สลับขั้วแหล่งจ่าย มันไป ก็จะยิ่งไปกันใหญ่ จะติดเพิ่มเป็น สองรอยต่อ
แล้วเราจะทำยังไงให้มันนำกระแสได้ ?
ใช่แล้วละครับ เราจะต้อง พยายามทำให้ พื้นที่ตรงนี้ มันเป็น N type ให้มากที่สุด กระแสมันถึงจะไหลผ่านไปได้
แล้วเราทำได้ด้วยวิธีไหน ?
เราสามารถทำได้โดยมีแหล่งจ่ายอีกชุดหนึ่ง ซึ่งจะเป็นแหล่งจ่ายควบคุม โดยเราจะใช้ขั้วบวกต่อเข้าที่ขา Gate
พอขา gate ได้รับแรงดันไฟบวก มันก็จะมีประจุไฟบวก มาออกันตรงนี้ครับ และมันก็จะสร้างสนามแม่เหล็ก บางอย่าง ดูดอิเล็กตรอน ที่อยู่ใน Ptype
เข้าไปติดกับตัวมัน
มันก็จะมี เหมือน มีการสร้างสะพานเล็กๆ ที่ทำให้กระแส สามารถวิ่งไปได้
ตอนนี้ถ้าสังเกตุที่รูป อิเล็กตรอนที่มาออมากขึ้น ได้เปลี่ยน ชั้น P ตรงนี้ กลายเป็น ชั้น N ชั่วคราว ไปซะแล้วครับ
และยิ่งเรา เพิ่มแรงดัน ขา gate มากเท่าไหร่ สะพานตรงนี้มันก็จะกว้างขึ้น กระแสก็จะไหลผ่านได้มากขึ้น
พอกระแสไหลได้มากขึ้น พื้นที่ตรงนี้ ก็อาจจะเปิดยาวมาถึงนี้ เลยก็เป็นไปได้ครับ อันนี้ขึ้นอยู่กับ บริษัทผู้ผลิต ว่าเค้าออกแบบผลิตภัณของเขาแบบไหน
ถ้าดูในมุมมองของอิเล็กตรอนที่มันวิ่ง ก็จะเป็นในลักษณะนี้ครับ
และอย่าลืมว่า ขา Emiter มันมีทั้ง 2 ฝั่ง มันก็ไหลไปได้ทั้ง 2 ทางนั้นแหละครับ
เมื่อมันไหลมาเจ๊อะ กันตรงนี้ ทำให้ IGBT ที่เราออกแบบ กระแสไหลได้มากขึ้น
IGBT ก็เลยสามารถ ทนกระแสได้สูง
เมื่อนำข้อดีหลายๆข้อมารวมกัน เราจึงปฎิเสธไม่ได้เลยครับ ว่าในอีกไม่ช้าเราจะพบเจอมันมากขึ้น
สำหรับ IGBT ตอนนี้ก็อยู่ในช่วง พัฒนาอย่างต่อเนื่อง หลายๆเบอร์ตอนนี้ เริ่มสวิต ความถี่สูง ได้มากขึ้นเรื่อยๆ
ยังไง ต้องติดตามดูในอนาคตว่าจะจะมีอะไรเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมหรือเปล่า
สำหรับคลิปนี้ ผมขอ อธิบายไว้เท่านี้ก่อน นะครับ
ขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ
ทรานซิสเตอร์
ในตำราสมัยก่อนถูกจำแนกเป็น2ประเภทการทำงานหลักๆคือ
1.แบบรอยต่อคู่ มีสารกึ่งตัวนำสามขั่ว
-ไบโพล่าร์
2.ฟลีดเอฟเฟ็กทรานซิสเตอร์
-เจเฟส
-มอสเฟส
-เฟส
ส่วนIGBT ผมไม่แน่ใจว่าถูกจัดไว้ในประเภทไหน แต่ทั่งหมดล้วนเป็นทรานซิสเตอร์
และแยกจากทรานซิสเตอร์ไปอีกส่วนที่ทำงานคล้ายๆกันแต่ใช้ในกระแสสลับได้จะถูกเรียกว่าไทริสเตอร์
อยากได้เรื่องสวิทช์ชิ่งแบบ Silicone Cabine หน่อยครับ เห็นว่าทำให้ invertor มีขนาดเล็กและทนความร้อนได้สูง ลดการติดตั้งหล่อเย็นได้
เดี๋ยวดูให้นะครับ
เยี่ยมมากครับ การอธิบายบายแบบนี้ลื่นฟังสบายๆแต่ได้สาระเชิงเทคนิคมากกว่าอธิบายแบบวิชาการ ชอบครับ
กำลังจะโมฯ ตู้เชื่อมจิ๋วอยู่พอดีเลย แอดด
ของข้อมูลีกตัวเลยครับ GTO (Gate turn off Thyristor)
อธิบายได้เเจ่มเเจ้งมากครับบ
ผมติดตามZimzim diy จนตอนนี้จบ ปวส แล้ว ขอบคุณมากมากนะครับ อาจารย์
ยินดีด้วยนะครับ แล้วตอนนี้เรียนต่อ หรือ ออกมาทำงานเลยครับ
🌷สุดๆในนำเสนอทฤษฎีความเข้าใจกับลูกศิษย์ครับอาจารย์.
ได้เห็นโคลงสร้างการทำงานโดยละเอียดพร้อมอธิบายภายในตัวอะไหล่ กับการไหล กำหนดการไหลของกระแสอิเล็คตรอน.จั่งชั่นกว้างแคบ ปิดเปิด และหลายๆประการกับคุณลักษณะของตัวอะไหล่แล้ว ทำงานได้ราบรื่นดีมากๆครับ.
🌷ขอบคุณมากๆครับผม🌷
สุดยอดครับท่าน หาคำตอบเรื่องนี้มานานแล้ว
IGBT สามารถทำให้น้ำกระแส (turn-on) และ หยุดนำกระแส (turn-off) ได้อย่างไรครับ
อยากซ่อมเพาเวอร์แอมป์เป็นครับ อยากให้นำเสนอภาคขยายเพาเวอร์ครับ (คลิปคุณเป็นประโยชน์กับคนที่สนใจอิเล็กทรอนิกส์มากเลย)
อธิบายได้ดีฟังง่ายสำหรับคนไม่มีความรู้อย่างผมก็น่าจะทำความเข้าใจได้ไม่ยากเกินไปนักหรืออาจหาความรู้เพิ่มเติมกับคำเฉพาะศัพท์เทคนิคที่เราไม่รู้จักได้ก็คงไม่ลำบากเกินไป เป็นครูสอนเด็กช่างได้เลยนะนี่
แบบนี้เราเอามาใช้ แทน รีเล บอส ติดหลอดไฟในรถมอเตอร์ไซได้ไหม มันทนกระแสมาก
ขอบคุณครับ รอมานานแล้ว
ขอบคุณสำหรับความรู้ครับ คลิปหน้าขอเพิ่มเติมประเภท และวิธีอ่านเบอร์/ความหมายของเบอร์ เหมือนอักษรย่อมันเย่อะมากจนงงไปหมดครับ
พี่ทำคลิปเกี่ยวกับ วงจร สตาร์ทรถยนต์ หน่อยครับ ทำไมเพาเวอร์แบงค์ ถึงสตาร์ทรถได้ครับ มีหลักการอย่างไรครับ แต่ถ้าคีบแบตรถคันที่มีไฟ กับ รถที่แบตหมด บวกต่อบวก ลบต่อลบ สตาร์ทไม่ติดเลยครับ
เพาเวอร์แบงค์ น่าจะใช้เป็นแบต ลิเธียม ไอออน ครับ เก็บความจุได้สูง
พี่ครับอยากให้สอนการเลือกใช้วอลุ่มและค่าkเท่าไหรใช้แทนกันได้และการต่อวอลุ่ม2ตัวปรับหยาบปรับละเอียดให้หน่อยครับขอบคุณครับ
เดี๋ยวนี้ igbt กับ mosfet ของปลอมเกลื่อนตลาด เลย ผมซ่อมตู้เชื่อม ใส่ไปค่าตรง พอใช้งาน บึ้ม 20ตัว รวบพังหมดเลย
ทำเกี่ยวกับหน้าที่และวิธีใช้ของicได้ไหมครับ
พี่สอนโมแอมเครื่องขยายหน่อยครับ
โมให้แรงขึ้น หรือว่าโมให้เสียงดีครับ
@@ZimZimDIY อยากให้แรงขึ้นครับ
ไช่ Transister ไหม อันเดืยวกันไหม
ขณะนี้นิยมใช้ผลิตในเครื่องมือรับส่งระยะไกลเช่น เครื่องบินบังคับขนาดเล็ก ไปถึงโดรนระยะไกลๆมากๆ ครับ มันเล็กทำงานที่ไวมาก วงจรไม่ยุ่งยากเหมือนวงจรรุ่นก่อนๆ
อยากรู้การทำงานของวงจร บลูทูธ จังครับไม่เคยเห็นมีใครอฐิบายใว้เลย
มันใช้แทนมอสเฟสได้ใช่ไหมครับ? เพราะผมอยากให้มันทนกระแสกับแรงดันมากขึ้นครับ
เห็นช่างหลายๆท่าน นำวงจรไดร์ทมอสเฟต มาใส่แทนได้ครับ
เยี่ยมครับ
เอา IGBT ใช้แทนTriac ได้ไหมครับ
สวัสดีครับพี่ซิม
สวัสดีครับ
อินเวอร์เตอร์โซล่าเซลล์ครับ igbt ทั้งนี้น
สวัสดีครับขอถามหน่อย ชนิด IGBT แทน MOSFET ได้ไหมครับ
IGBTแทนมอสเฟตได้ในบางกรณีขึ้นอยู่กับว่าเอาไปใช้งานอะไร
สอนวัดมอตเฟตดีเสียหน่อยครับ
ขอบคุณครับ
มีสาระมากครับ
สงสัยจังเลยครับ...ว่าทำไมไม่มีแบตเตอรี่เก็บไฟACบ้างครับ...เห็นมีแต่เก็บไฟDCอย่างเดียว...
ไฟ DC ที่เก็บในแบต ขั้นตอนการผลิต ยังสามารถควบคุมได้ว่าจะให้ข้างไหนเป็น + เป็น -
แต่เพราะไฟ AC คือไฟสลับ และ ความถี่ 50hz หรือ 60hz ในไฟ AC คือจำนวนครั้งที่มันสลับไปมาต่อ 1 วินาที, ก็คือเราไม่สามารถสร้างแบตที่แบบว่า อยู่ๆขั้ว L กับ N สลับไปสลับมาได้ครับ.
เเบบp type ด้อยกว่าn type ยังไง
ขอบคุณมากครับผม.
สุดยอดครับนึกย้อนไปสามสิบปีตอนเรียนอีเลคฯ กว่าจะทำความเข้าใจอุปกรณ์แต่ละอย่างได้นี่ต้องทบทวนและจินตนาการจนหมดบุหรี่เป็นมวนๆ. ดีนะสมัยนี้ดูภาพประกอบทางยูทู้ปได้ง่ายพอเข้าใจภายในเวลาไม่นาน. ไม่งั้นกลิ่นกัญชาคงคละคลุ้งแน่ๆ (เสรีแล้ว. 555)
นึกภาพออกเลยครับ 555+
ขอเฟซพี่ได้ไหมครับพี่ซิม
facebook.com/ZimZimDIY ครับ
@@ZimZimDIY ขอบคุณครับ
ผมทำงานผลิตพวก IGBT เห็นจนเบื่อเลย
โอว์..ดีเลยครับ ผลิต IGBT ประเภทไหนบ้างครับ
@@ZimZimDIY มีหลายชนิดครับ ที่ผลิตอยู่ก็จะมี IGBT ( 1 chip ) และ IGBT + Diobe ( 2 Chip ) และก็พวก SIC แรงดันสูง 1.2kv ,IGBT ที่ใช้แรงดันสูงก็มีครับสูงถึง 750V
@@ZimZimDIY ตัวใหญ่ๆ3 ขาแบบนี้ที่ทำงานจะไม่ผลิต mosfet
@@ZimZimDIY ในคลิปอธิบายถูกเลย IGBT ส่วนมากจะผลิตชนิด N ตั้งแต่ทำมายังไม่เคยทำชนิดP เลย
@@ZimZimDIY เมื่อปีที่แล้วก็ผลิตตัวอย่างเพื่อนำไปใช้กับยานอวกาศของญี่ปุ่น (vaxa) เพื่อไปทดลองใช้
❤️
นึกว่า จะเล่น มุข iGBT แม้เสียดาย 😂😁 คลิปนี้ ไม่ผ่านครับ ไม่เล่น มุข นี้ 😆
ขอโทษด้วยครับ...นึกไม้่ทัน
IGBT สามารถนำมาใช้เป็นวงจรขยายเสียงได้มั๊ยครับ
ได้แต่ราคาแพงกว่ามอสเฟต
เม้นเเรกครับ
👍🙏
😅
ชื่อเหมือนสีรุ้ง 555
ทำหม้อช็อตปลาสไตล์ช่างให้ดูหน่อยครับ
เครื่องที่ทำให้ปลา สลบเหรอครับ
พี่ครับดูขาแบตรี่ของวิยุรถยนหน่อยคับผมไม่มีสายไฟของมัน
ผมจะหา ไฟที่ไปเลี้ยงC และหาหลอดไฟ12V มาต่อ ไล่ดู อันไหนติด ก็อันนั้นหละ เป็นไฟสวิทช์
ฟังเหมือนง่ายแต่อธิบายไม่เข้าใจงงจัง
สวัสดีครับผมดูแล้วน่าไห้ความรู้จังเลยนะครับ