1. Giới thiệu 20J321 / GT20J321

20J321 (còn gọi là GT20J321) là một loại IGBT – viết tắt của Insulated Gate Bipolar Transistor, nghĩa là Transistor lưỡng cực có cổng cách ly.

• Đây là linh kiện bán dẫn điều khiển dòng điện lớn bằng tín hiệu nhỏ.

• Nó thuộc kênh N, nghĩa là dòng điện chạy từ Collector xuống Emitter khi có điện áp điều khiển vào Gate.

• Thông số chính:

  • Dòng điện tối đa: 20A (dòng DC)

  • Điện áp tối đa: 600V

  • Công suất tối đa: 45W

  • Nhiệt độ hoạt động tối đa: 150°C

• Ứng dụng chung: dùng trong mạch công suất, điều khiển động cơ, nguồn điện công nghiệp, biến tần.

Nói đơn giản: bạn dùng 1 tín hiệu nhỏ để bật/tắt dòng điện lớn, giống như công tắc điện mạnh nhưng điều khiển bằng tín hiệu điện tử.

2. Cấu tạo 20J321 / GT20J321

IGBT được kết hợp từ MOSFET và BJT:

• MOSFET: giúp điều khiển bằng điện áp nhỏ (Gate).

• BJT: chịu được dòng điện lớn và công suất cao (Collector → Emitter).

Đóng gói: TO-220F – là loại vỏ nhựa có 3 chân, dễ cắm vào mạch.

Bên trong: một lớp bán dẫn, có diode phục hồi nhanh (FRD) để bảo vệ mạch khi dòng điện đảo chiều.

3. Thông số kỹ thuật 20J321 / GT20J321

Giải thích ngắn: IGBT mở ra rất nhanh, chịu được điện áp và dòng điện lớn, nên dùng cho mạch công suất.

4. Kiểu chân và chức năng 20J321 / GT20J321

IGBT TO-220F có 3 chân, nhìn từ phía trước vỏ nhựa có nhãn:

1. Chân 1 – Gate (G):

   • Nhận tín hiệu điều khiển.

   • Cấp điện áp nhỏ vào đây để bật/tắt IGBT.

2. Chân 2 – Collector (C):

   • Nối với nguồn điện dương hoặc tải chính.

3. Chân 3 – Emitter (E):

   • Nối với nguồn điện âm hoặc tải.

Tóm tắt: Gate = công tắc, Collector → Emitter = dòng điện chính đi qua.

5. Chức năng linh kiện 20J321 / GT20J321

• Điều khiển dòng điện lớn: Dùng tín hiệu nhỏ từ vi điều khiển hoặc mạch điều khiển bật/tắt dòng điện lớn.

• Chuyển mạch nhanh: Mở/đóng trong vài micro giây.

• Bảo vệ mạch: Một số loại IGBT có diode bên trong chống ngược dòng.

• Tiết kiệm năng lượng: Nhờ điện áp rơi thấp và chuyển mạch nhanh, ít tỏa nhiệt.

6. Ứng dụng 20J321 / GT20J321

• Điều khiển động cơ AC/DC: ví dụ motor máy in, máy bơm, quạt công nghiệp.

• Nguồn điện công suất cao: nguồn máy hàn, biến áp công nghiệp.

• Bộ biến tần, UPS, mạch sạc pin: chuyển đổi điện áp, điều khiển công suất.

Nói dễ hiểu: bất cứ nơi nào cần dòng điện lớn và điều khiển chính xác bằng tín hiệu nhỏ, đều có thể dùng IGBT này.

7. Kích thước 20J321 / GT20J321

• Dạng vỏ: TO-220F

• Số chân: 3

• Chiều dài x rộng x cao: chuẩn TO-220F (khoảng 10mm x 15mm x 5mm, chân dài ~14mm)

• Lưu ý: phần tản nhiệt có thể bắt vào tấm nhôm hoặc tản nhiệt để giảm nhiệt độ khi chạy dòng lớn.

8. Cách đo kiểm tra 20J321 / GT20J321

1. Kiểm tra thông mạch cơ bản:

   • Dùng đồng hồ vạn năng chế độ diode

   • Chân Gate → Collector, Gate → Emitter, Collector → Emitter

   • Không được thông mạch theo chiều ngược nếu không cấp tín hiệu Gate

2. Kiểm tra điện áp rơi VCE(sat):

   • Cấp điện áp Gate đủ để mở IGBT

   • Đo điện áp giữa Collector → Emitter

   • Nếu VCE nhỏ (≈2V), IGBT còn tốt

3. Kiểm tra tốc độ chuyển mạch (cho người đã có oscilloscope):

   • Quan sát tín hiệu Gate, Collector, Emitter

   • IGBT phải bật/tắt nhanh (micro giây)

Datasheet của GT20J321