एकीकृत गेट-कम्यूटेटेड थाइरिस्टर

एकीकृत गेट-कम्यूटेटेड थाइरिस्टर (आईजीसीटी) विद्युत सेमीकंडक्टर डिवाइस इलेक्ट्रानिक्स उपकरण है, जिसका उपयोग औद्योगिक उपकरणों में विद्युत प्रवाह को स्विच करने के लिए किया जाता है। यह गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर (जीटीओ) से संबंधित है।

यह मित्सुबिशी और एबीबी द्वारा संयुक्त रूप से विकसित किया गया था। जीटीओ थाइरिस्टर की तरह, आईजीसीटी पूरी तरह से नियंत्रित करने योग्य विद्युत स्विच है, जिसका अर्थ है कि इसे अपने नियंत्रण टर्मिनल (गेट) द्वारा प्रारंभ और बंद किया जा सकता है। गेट ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स थाइरिस्टर उपकरण के साथ एकीकृत हैं।

उपकरण विवरण
आईजीसीटी विशेष प्रकार का थाइरिस्टर है। यह गेट कम्यूटेटेड थाइरिस्टर (जीसीटी) वेफर उपकरण के साथ गेट यूनिट के एकीकरण से बना है। वेफर उपकरण के साथ गेट यूनिट का घनिष्ठ एकीकरण कैथोड से गेट तक कंडक्शन धारा की तीव्रता से विनिमय सुनिश्चित करता है। वेफर उपकरण गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर (जीटीओ) के समान है। उन्हें गेट संकेत द्वारा प्रारंभ और बंद किया जा सकता है, और वोल्टेज वृद्धि (डीवी / डीटी) की उच्च दर का सामना करना पड़ता है, जैसे कि अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए किसी स्नबर की आवश्यकता नहीं होती है।

आईजीसीटी की संरचना जीटीओ थाइरिस्टर के समान है। आईजीसीटी में, गेट टर्न-ऑफ धारा एनोड धारा से अधिक होती है। इसका परिणाम निचले पीएन जंक्शन से अल्पसंख्यक वाहक इंजेक्शन के पूर्ण उन्मूलन और तीव्रता से बंद होने के समय में होता है। मुख्य अंतर सेल के आकार में कमी है, और गेट ड्राइव परिपथ और ड्राइव परिपथ कनेक्शन में बहुत कम अधिष्ठापन के साथ बहुत अधिक पर्याप्त गेट कनेक्शन है। बहुत उच्च गेट धाराएं और गेट धारा के तीव्र डीआई/डीटी उदय का अर्थ है कि गेट ड्राइव को आईजीसीटी से जोड़ने के लिए नियमित तारों का उपयोग नहीं किया जा सकता है। ड्राइव परिपथ मुद्रित परिपथ बोर्ड उपकरण के पैकेज में एकीकृत है। ड्राइव परिपथ उपकरण को घेरता है और आईजीसीटी के किनारे से जुड़ा बड़ा गोलाकार कंडक्टर उपयोग किया जाता है। बड़ा संपर्क क्षेत्र और छोटी दूरी कनेक्शन के अधिष्ठापन और प्रतिरोध दोनों को कम करती है।

जीटीओ की तुलना में आईजीसीटी का बहुत तीव्र टर्न-ऑफ समय इसे बहुत कम समय के लिए कई किलोहर्ट्ज तक उच्च आवृत्तियों पर संचालित करने की अनुमति देता है। चूँकि, उच्च switching loss के कारण, सामान्य परिचालन आवृत्ति 500 हर्ट्ज तक होती है।

न्यूट्रॉन-ट्रांसम्यूटेशन-डोप्ड सिलिकॉन आईजीसीटी आधारित सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है।

आईजीसीटी, उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में, ब्रह्मांडीय किरणों के प्रति संवेदनशील होते हैं। ब्रह्मांडीय किरण प्रेरित त्रुटियों को कम करने के लिए, n- आधार में अधिक मोटाई की आवश्यकता होती है।

रिवर्स बायस
आईजीसीटी रिवर्स ब्लॉकिंग क्षमता के साथ या उसके बिना उपलब्ध है। रिवर्स ब्लॉकिंग क्षमता लंबे, कम डोप वाले पी1 क्षेत्र की आवश्यकता के कारण आगे वोल्टेज ड्रॉप में जोड़ती है।

रिवर्स वोल्टेज को ब्लॉक करने में सक्षम आईजीसीटी को सममित आईजीसीटी, संक्षिप्त रूप से एस-आईजीसीटी के रूप में जाना जाता है। सामान्यतः, रिवर्स ब्लॉकिंग वोल्टेज रेटिंग और फॉरवर्ड ब्लॉकिंग वोल्टेज रेटिंग समान होती है। सममित आईजीसीटी के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग वर्तमान स्रोत इनवर्टर में है।

रिवर्स वोल्टेज को ब्लॉक करने में अक्षम आईजीसीटी को असममित आईजीसीटी, संक्षिप्त ए-आईजीसीटी के रूप में जाना जाता है। वे सामान्यतः दसियों वोल्ट में रिवर्स ब्रेकडाउन रेटिंग रखते हैं। ए-आईजीसीटी का उपयोग वहाँ किया जाता है जहाँ या तो रिवर्स कंडक्टिंग डायोड को समानांतर में लगाया जाता है (उदाहरण के लिए, वोल्टेज स्रोत इनवर्टर में) या जहां रिवर्स वोल्टेज कभी नहीं होता है (उदाहरण के लिए, विद्युत् की आपूर्ति स्विच करने या डीसी ट्रैक्शन हेलिकॉप्टर में)।

विषम आईजीसीटी को एक ही पैकेज में रिवर्स कंडक्टिंग डायोड के साथ बनाया जा सकता है। रिवर्स कंडक्टिंग आईजीसीटी के लिए इन्हें आरसी-आईजीसीटी के रूप में जाना जाता है।

अनुप्रयोग
मुख्य अनुप्रयोग चर-आवृत्ति इन्वर्टर (इलेक्ट्रिकल), ड्राइव, ट्रैक्शन (इंजीनियरिंग) और तीव्र एसी डिस्कनेक्ट स्विच में हैं। उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए एकाधिक आईजीसीटी को श्रृंखला में या समानांतर में जोड़ा जा सकता है।

यह भी देखें

 * थाइरिस्टर
 * गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर
 * विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर

बाहरी संबंध

 * 'IGCT Technology-A Quantum Leap', pdf