IGBT'lerin Özellikleri

IGBT Kollektör-Emitör jonksiyonunda bipolar tranzistörlerde olduğu gibi asgari bir eşik gerilimi düşmektedir. Anma akımında bu değer tıkama gerilimine bağlı olarak 1,7 ila 3 volt arasında değişir. 

Bu değerler IGBT’lerin alçak gerilimde tercih edilen komponentler olmasına mani olur.

Yüksek akımlarda anahtarlama kayıpları, yüksek tıkama alan gerilimine sahip olan alan etkili tranzistörlere kıyasla daha düşüktür. 

IGBT alan etkili tranzistöre benzer şekilde gerilim kontrollü bir anahtarlama elemanıdır. 

IGBT İç Yapısı

Güç Mosfetlerinin tersine , Punch-Through IGBT’ler (PT-IGBT) akım taşıma kapasitesinin artırılması amacıyla paralel olarak bağlanamazlar. Punch-Through olmayan IGBT’ler (NPT-IGBT) buna karşın güç mosfetleri gibi pozitif sıcaklık katsayısına sahip olduklarından paralel olarak bağlanabilirler. Çoğu IGBT yüksek güç modülünde de bu şekilde bir bağlantı mümkündür. 

IGBT ters yönde sınırlı ölçüde tıkama yapabilmektedir. Çoğunlukla muhafaza kısmında Emitör ve kollektör arasına ters yönde iletime geçen bir koruma diyodu konur. Diğer türlü ihtiyaç durumunda bir harici koruma diyodu ile de takviye yapılabilmektedir. 

Güç mosfetlerindeki durumun tersine olarak, yüksek anahtarlama kayıpları özellikle de kesme durumunda bir zayıflık olarak göze çarpar. 

IGBT’lerin en çok göze çarpan üstünlükleri, yüksek  gerilim ve akım sınırlarıdır:

100 MW büyüklüğündeki güçler için bu değerlerin üst sınırı sırasıyla 6500 volt ve 3600 Ampere mertebelerindedir. Anahtarlama kayıpları ile sınırlandırılmış azami frekans 200 kHz civarındadır.

PAgP Nedir?

PAgP veya “Port Kümeleme Protokolü” Cisco’da çok sayıda fiziksel Ethernet bağlantısının dinamik olarak  birleştirilmesi  amacıyla oluşturulmuş bir ağ protokolüdür.
İşleyiş prensibi bakımından özel PAgP açık LACP ye benzemektedir. PAgP Hello-Paketi olarak adlandırılan paketler göndermek suretiyle fiziksel bir bağlantı üzerinden ikiden fazla ağ anahtarının bulunup bulunmadığını kontrol eder. Eğer böyle bir durum söz konusu ise ve PAgP her iki tarafta da konfigüre edilmiş ise, bu çok sayıdaki mevcut fiziksel bağlantı tek bir yeni lojik bağlantıya dönüşecektir. Bu bağlantı Ethernet kanalı olarak isimlendirilir. PAgP sadece Tüm Düğümlere Dallanan Ağaç (Spanning Tree Protocol: STP) protokolünün herhangi bir türü ile birlikte kullanılır ki ağ içerisinde istenmeyen bir çevrim sorunu yaşanmasın.

Ağ Anahtarlarının Zayıf Yönleri

Ağ anahtarlarının zayıflıklarından bir tanesi, pek çok ağda  hata bulma yeteneğinin oldukça kısıtlı olabilmesidir. Veri paketleri artık ağ içerisindeki tüm bağlantı hatları üzerinde izlenebilir olmaktan çıkar ve idealde paketler sadece hedefe yönlenen hatlar üzerinde görülebilirler. Yine de ağ yöneticisine ağ trafiğini izleme imkanı sunmak üzere bazı anahtarlar port-yansıtma (port mirroring) adı verilen bir özelliğe sahiptirler. Yönetici yönetilebilir özellikteki anahtara hangi portları izlemek istediğini bildirir. Anahtar, paketlerin kopyalarını, örneğin bir ağ yoklayıcısı (sniffer) nın aynı anda üzerinde bu verileri kaydettiği ve daha önceden belirlenmiş olan bir porta gönderir. Port yansıtmayı standardize etmek maksadıyla RFC 2613 içerisinde tarif edilen SMON protokolü geliştirilmiştir.

24-Port 10/100 Mbit Yönetilebilir  Ağ Anahtarının İç Yapısı

Bir diğer zayıf yönü de anahtarların sahip olduğu gecikme süreleridir. Bu süreler anahtarlarda (100BaseTX: 5–20 µs) ) hub olarak bilinen aptal anahtarlardan (100BaseTX: < 0,7 µs) daha yüksektir. CSMA yönteminde, garanti edilen erişim süreleri bulunmadığından ve burada saniyenin  milyonda biriyle ifade edilen farklar söz konusu olduğu için pratikte bunun pek önemi yoktur. Aptal anahtarlarda  gelen bir sinyal, tüm ağ elemanlarına iletildiği için anahtar kendisindeki MAC adres tablosuna bakarak doğru çıkış portunu bulmak durumumdadır. Bu bandgenişliğinden tasarruf edilmesini sağlasa da zaman kaybına neden olur. Pratikte ağ anahtarları, anahtar üzerinden birbirine bağlanmamış ağlarda , fazla yüklenmemiş bir ağda ortaya çıkan kaçınılmaz paket çakışmalarının meydana getirdiği gecikmeler tam dupleks özellikteki (neredeyse çakışmasız ) ağ durumuna nazaran daha büyük olduğu için daha avantajlıdır. Şunu da belirtmek gerekir ki ağ üzerinde en düşük gecikme ne anahtar ile ne de hub (aptal anahtar) ile elde edilir aksine bu düşük gecikmeye iki ağ uç elemanını birbirine bağlamak için crossover kabloların kullanılmasıyla ulaşılır. Ne var ki bu yöntemle her biri tek bir ağ kartına sahip olan bilgisayarların kullanılması halinde ağa bağlanacak uç sayısı 2 ile sınırlandırılmış olmaktadır.

Anahtarlar yıldız şeklindeki ağ topolojisine sahip yıldız dağıtıcıdırlar ve beraberlerinde Ethernet katmanı üzerinde (port kümeleme, STP veya meshing –ağ oluşturma ) bir yedeklilik getirmezler. . Bir anahtar bozulursa alt ağdaki tüm katılımcılar arasındaki haberleşme sekteye uğrar, bu yüzden ağ anahtarı Tek Arıza Noktası durumundadır. Çözüm olarak, her bir bilgisayara en azından iki ağ kartı ve iki anahtar ile bağlantı gerçekleştirecek port kümeleme yöntemi düşünülebilir. Yine Failover ile Port kümeleme yapabilmek için LAN kartları ve buna uygun yazılıma sahip anahtarlar gereklidir.