IGBT-Module für Ultraschallgeneratoren
Schnelligkeit und Leistung im Ultraschall
IGBT-Module für Ultraschallgeneratoren sind die Alternative zu Leistungs-MOSFETs bei der Realisierung von Hochfrequenzsystemen, die von den meisten Herstellern in der Industrie verwendet werden. Der Einsatz von IGBTs bringt zahlreiche Vorteile mit sich, wie z. B. einen geringeren Platzbedarf auf der Leiterplatte, eine geringere Anzahl von Bauteilen und eine geringere Gehäusegröße, wodurch die Konstrukteure die Effizienz und Leistung des Systems steigern und gleichzeitig die Gesamtkosten senken können. IGBTs sind bipolare Hochspannungsschaltgeräte, die von In-Drivern angesteuert werden und die hohe Eingangsimpedanz von MOSFETs mit den sehr geringen Schaltverlusten im EIN-Zustand eines Bipolartransistors kombinieren.
Im Bereich der Ultraschallreinigung ist die Auswahl und Programmierung des Drivers für den Einsatz von IGBTs entscheidend: Der Driver muss die Impulsgeschwindigkeit regeln und gleichzeitig vor Überlast und Kurzschluss schützen.
Aus diesem Grund verwenden wir bei Moroni Ultrasuoni diese Komponenten in unseren Generatoren der Serie MOG, bei denen wir einen 32-Bit-Mikroprozessor von MICROCHIP eingesetzt haben, der neben einer Reihe anderer Funktionen die Aufgabe hat, den Driver zu steuern.
Mit den IGBT-Modulen ist es nun möglich, Leistungen von bis zu 120 A bei 600 V zu erreichen, was noch vor wenigen Jahren undenkbar war.
Technische Anmerkung zur Klärung
Der Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) ist ein Bauelement mit drei Anschlüssen: Gate, Kollektor und Emitter. Er kann als die Synthese der besten Eigenschaften eines Bipolartransistors und eines MOS betrachtet werden.
Der IGBT wird als Schalter in Hochspannungs- und Stromanwendungen eingesetzt. Im Vergleich zu anderen Leistungshalbleiterbauelementen hat er bestimmte Stärken:
- eine hohe Schaltgeschwindigkeit
- die Fähigkeit, sehr hohe Spannungen und Ströme zu verarbeiten;
- die (relativ) einfache Ansteuerung;
- die Möglichkeit, mehrere Geräte parallel zu schalten, um den Strom zu erhöhen.
Im Folgenden sind zwei Symbole aufgeführt, die häufig für diese Komponente verwendet werden:
- Das erste ist ein vereinfachtes Symbol;
- das zweite, das eher den Normen entspricht, hebt das Vorhandensein einer antiparallelen Diode hervor.
