Hallo zusammen,
was bedeutet die Aussage: " Der IGBT arbeitet im Linearbetrieb!"
Kann mir das einer erklären?
Ist der Linearbetrieb eines IGBT schlimm?
Danke & Gruß Karin
Hallo Karin,
leider bin ich auch kein Experte für IGBTs, aber habe mal kurz gegoogelt („igbt im linearbetrieb“) und viele verständliche Dokumente gefunden…
Viel Erfolg.
hhw
Du kannst Transistoren entweder als Schalter verwenden (Ein / Aus) oder als Verstärker im Linearbetrieb.
IGBTs werden häufig als Schalter verwendet (z.B. Antriebsumrichter). Ein Betrieb im Linearbereich ist also ungewöhnlich.
Hallo Karin,
ob das schlimm ist, kommt auf den Zusammenhang, die Leistung und die Beschaltung an. IGBT sind im Prinzip bipolare Transistoren, deren Basisanschluß durch einen FET gesteuert wird. Für den Anwender bedeutet das, daß die Steuerleistung gering ist im Vergleich zu FETs. Gleichzeitig ist der Spannungsabfall über die CE-Strecke konstant, im Gegensatz zu dem stromabhängigen Spannungsabfall über Source-Drain bei FETs. Damit sind IGBT prädestiniert für Schaltaufgaben mit großer Leistung. Prinzipiell lassen sich IGBT auch für linearen Betrieb ähnlich den Betriebsarten eines bipolaren Transistors nutzen, aber dann sind auch entsprechende Maßnahmen zur Kühlung notwendig, die bei reinem Schaltbetrieb so nicht notwendig sind.
MfG
Carsten
Hallo Karin,
meistens werden IGBTs nicht im Linearbetrieb eingesetzt. In den meisten Anwendungen sind IGBTs entweder niederohmig (AN) oder hochohmig (AUS). Linearbetrieb bedeutet, das der Zustand dazwischen liegt. Gängig ist der Linearbetrieb bei Transisoren in Audio Anwendungen.
Ich hoffe das hilft Dir weiter.
Gruß,
Ender
KHG Hu - habe leider nicht so tiefe Physikkenntnisse,
eventuell hier versuchen : www.mikrocontroller.net
Gruß KHG
Hallo Karin, der Linearbetrieb beschreibt den Betrieb als verstellbarer Widerstand. Durch eine variable Spannung am Gate wird der Widerstand zwischen Drain und Source verstellt. Im Gegensatz zum Schaltbetrieb, Ein oder Aus, wo der IGBT voll leitend oder ganz gesperrt ist. Schlimm ist der Linearbetrieb nur wenn man die entstehende Wärme nicht abführt oder die Spannung und den Strom überschreitet.
Hallo Karin,
IGBTs sind für Applikationen in der Leistungselektronik optimiert, mit einer Pulsweitenmodulation sollen hohe Lasten gefahren werden. In der Praxis wird dann mit einigen kHz der IGBT an und ausgeschaltet (beispielsweise mit 15 V und -15V). Beim Linearbetrieb spielt man mit dem Bereich zwischen 2 und 12 Volt, wo der IGBT noch nicht voll durchschaltet, siehe beispielsweise im folgenden Datenblatt auf Seite 5 das erste Diagramm (links oben, Vce und Auswirkung auf Ic):
http://www.ineltron.de/english/mitsubishi-data/IGBT/…
Schlimm ist das zunächst nicht, es wird dann halt vergleichsweise viel Leistung im IGBT verbraten. In der typischen Umgebung, wo solche IGBTs eingesetzt werden, ist der Betrieb im Linearbetrieb (am anschaulichsten aus der Verstärkerschaltung bekannt) selten.
Hallo Karin,
damit ist gemeint, dass der IGBT nicht voll durchgeschaltet ist und dadurch seine minimale Verlustleistung aufweist.
Im „Linearbetrieb“ sieht er eine höhere oder hohe Verlustleistung (Spannung x Strom); dies ist in der üblichen Anwendung des IGBT als Leistungsschalter natürlich „schlimm“ und unbedingt (durch korrekte Ansteuerung mit ausreichend hoher Gatespannung) zu vermeiden.
Gruss GS
Hi Karin,
folgendes hast Du bestimmt schon in Wiki gelesen:
Ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (englisch insulated-gate bipolar transistor, kurz IGBT) ist ein Halbleiterbauelement, das in der Leistungselektronik verwendet wird, da es Vorteile des Bipolartransistors (gutes Durchlassverhalten, hohe Sperrspannung, Robustheit) und Vorteile eines Feldeffekttransistors (nahezu leistungslose Ansteuerung) vereinigt. Vorteilhaft ist auch eine gewisse Robustheit gegenüber Kurzschlüssen, da der IGBT den Laststrom begrenzt.
Es gibt in Summe vier verschiedene Grundtypen von IGBTs, welche durch vier verschiedene Schaltsymbole dargestellt werden. Je nach Dotierung des Grundmaterials lassen sich n- und p-Kanal-IGBTs herstellen.
Auf Deine Frage bezogen heisst das, dass es sich um ein sehr robustes Bauteil handelt, was normalerweise als reiner Schalter betrieben wird. Eine Ansteuerung (Treiber) im Linearbetrieb erfordert eine sehr genaue Ansteuerung. Das bedeutet, dass wenige Millivolt ausreichen um den IGBT, je nach Last, von „offen“ zu „geschlossen“ zu steuern. Genau dazwischen liegt der „Linearbereich“. Das wird eigentlich nur in der Verstärkertechnik und dann nur im professionellen Bereich gemacht, weil es dabei auf hohe Präzision beim Abgleich der Treiberschaltung ankommt. Dafür sind diese Schaltungen meist „unkaputtbar“, solange die Kühlung richtig ausgelegt ist, da die IGBTs normal nur als verlustarme Schalter verwendet werden.
LG aus Baltimore MD
Thomas
Hi,
ich passe.
Gruß
Siggi
Danke dir, das hat geholfen!
Gruß Karin 
danke danke. Hat geholfen.
Gruß Karin
danke schön. War hilfreich.
Gruß Karin
danke sehr.
Gruß Karin
vielen Dank.
Gruß Karin
super danke.
Gruß Karin
Hallo Karin,
bin zwar nur Hobbyelektroniker und eher in der Montage der Bauelemente zu Hause aber ja, Du hast Recht - Linearbetrieb ist eher schlecht, da die Bauteile dafür nicht ausgelegt sind - es entstehen riesige Verlustleistungen (je nach Last natürlich), Energie wird „verbraten“ und v.a. muss die entstehende Verlustwärme abgeführt werden. In der Regel gibt’s schon genug Verlustwärme, wenn man so ein Bauteil takten lässt (entsprechende Last vorausgesetzt).
Also, z.B. zur Ansteuerung eines DC-Motors betreibt man meines Wissens nach solche Bauteile mit einer gewissen Taktfrequenz im kHz-Bereich und steuert die Leistung durch das Verhältnis der Länge der „Anschaltung“ zur „Abschaltung“ - nennt sich auch Pulsweitenmodulation (PWM). Wenn man diese Rechteckspannung anschließend noch glättet, bekommt man eine ordentliche „geregelte“ Spannung. Die Verluste im IGBT sind so am geringsten, entsprechend gering die Verlustleistung.
cph