Istilah IGBT adalah perangkat semikonduktor dan akronim dari IGBT adalah transistor bipolar gerbang terisolasi. IGBT terdiri dari tiga terminal dengan berbagai macam daya dukung arus bipolar. Para perancang IGBT berpikir bahwa itu adalah perangkat bipolar yang dikendalikan tegangan dengan input CMOS dan output bipolar. Desain IGBT dapat dilakukan menggunakan kedua perangkat seperti BJT dan MOSFET dalam bentuk monolitik. Ini menggabungkan aset terbaik dari keduanya untuk mencapai karakteristik perangkat yang optimal. Aplikasi transistor bipolar gerbang terisolasi termasuk rangkaian daya, modulasi lebar pulsa , elektronika daya, catu daya tak terputus, dan banyak lagi. Perangkat ini digunakan untuk meningkatkan kinerja, efisiensi dan mengurangi tingkat kebisingan yang terdengar. Itu juga diperbaiki di sirkuit konverter mode resonansi. Transistor bipolar gerbang terisolasi yang dioptimalkan dapat diakses untuk konduksi rendah dan kehilangan sakelar.

Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi

Transistor bipolar gerbang berinsulasi adalah perangkat semikonduktor tiga terminal dan terminal ini dinamai sebagai gerbang, emitor, dan kolektor. Terminal emitor dan kolektor dari IGBT dikaitkan dengan jalur konduktansi & terminal gerbang dikaitkan dengan kontrolnya. Perhitungan amplifikasi yang dicapai oleh IGBT adalah radio b / n sinyal i / p & o / p nya. Untuk BJT konvensional, jumlah penguatan hampir sama dengan radio ke arus keluaran ke arus masukan yang disebut beta. Bipolar gerbang terisolasi transistor terutama digunakan di sirkuit penguat seperti MOSFET atau BJT.

Perangkat IGBT

IGBT terutama digunakan di sirkuit penguat sinyal kecil seperti BJT atau MOSFET. Ketika transistor menggabungkan kerugian konduksi yang lebih rendah dari rangkaian penguat, maka terjadi sakelar solid state yang ideal yang sangat cocok untuk banyak aplikasi elektronika daya.

Sebuah IGBT cukup 'ON' & 'OFF' dengan mengaktifkan dan menonaktifkan terminal Gerbangnya. Sebuah tegangan konstan + sinyal V i / p melintasi gerbang dan terminal emitor akan menjaga perangkat dalam keadaan aktif, sementara asumsi sinyal input akan menyebabkannya menjadi 'OFF' mirip dengan BJT atau MOSFET.

Konstruksi Dasar IGBT

Konstruksi dasar IGBT N-channel diberikan di bawah ini. Struktur perangkat ini polos dan bagian Si dari IGBT hampir mirip dengan daya vertikal dari MOSFET tidak termasuk lapisan injeksi P +. Ini berbagi struktur yang sama dari gerbang semikonduktor oksida logam & sumur P melalui daerah sumber N +. Pada konstruksi berikutnya lapisan N + terdiri dari empat lapisan dan yang terletak di bagian atas disebut sebagai sumber dan lapisan yang paling bawah disebut sebagai pengumpul atau saluran.

“jumlah produk k peta ”

Konstruksi Dasar IGBT

Ada dua macam IGBTS yaitu non punch through IGBT (NPT IGBTS) dan punch through IGBT (PT IGBTs). Kedua IGBT ini didefinisikan sebagai, ketika IGBT dirancang dengan lapisan penyangga N + maka itu disebut sebagai PT IGBT, demikian pula ketika IGBT dirancang tanpa lapisan penyangga N + disebut sebagai NPT IGBT. Kinerja IGBT dapat ditingkatkan dengan lapisan penyangga yang ada. Pengoperasian IGBT lebih cepat daripada daya BJT dan daya MOSFET.

Diagram Sirkuit dari IGBT

Berdasarkan konstruksi dasar dari transistor bipolar gerbang terisolasi, rangkaian driver IGBT sederhana dirancang menggunakan Transistor PNP dan NPN , JFET, OSFET, yang diberikan pada gambar di bawah ini. Transistor JFET digunakan untuk menghubungkan kolektor transistor NPN ke basis transistor PNP. Transistor ini menunjukkan thyristor parasit untuk membuat loop umpan balik negatif.

Diagram Sirkuit dari IGBT

Resistor RB menunjukkan terminal BE dari transistor NPN untuk memastikan bahwa thyristor tidak terkunci, yang akan menyebabkan IGBT terkunci. Transistor menunjukkan struktur arus di antara dua sel IGBT yang bertetangga. Saya t memungkinkan MOSFET dan mendukung sebagian besar tegangan. Simbol rangkaian IGBT ditunjukkan di bawah ini, yang terdiri dari tiga terminal yaitu emitor, gate dan collector.

Karakteristik IGBT

Transistor bipolar gerbang induksi adalah perangkat yang dikendalikan tegangan, hanya membutuhkan sejumlah kecil tegangan pada terminal gerbang untuk melanjutkan konduksi melalui perangkat

Karakteristik IGBT

Karena IGBT adalah perangkat yang dikontrol tegangannya, IGBT hanya membutuhkan tegangan kecil pada Gerbang untuk menjaga konduksi melalui perangkat tidak seperti BJT yang membutuhkan arus Base selalu disuplai dalam jumlah yang cukup untuk menjaga saturasi.

IGBT dapat mengalihkan arus secara searah yaitu ke arah maju (Collector to Emitter), sedangkan MOSFET memiliki kapasitas switching arus dua arah. Sebab, itu dikendalikan ke arah depan saja.

Prinsip kerja sirkuit drive gerbang untuk IGBT seperti MOSFET daya N-channel. Perbedaan utamanya adalah bahwa resistansi yang ditawarkan oleh saluran konduksi ketika pasokan arus melalui perangkat dalam keadaan aktif sangat kecil di IGBT. Karena itu, peringkat arus lebih tinggi jika dibandingkan dengan MOSFET daya yang sesuai.

Jadi, ini semua tentang Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi pekerjaan dan karakteristik. Kami telah memperhatikan bahwa itu adalah perangkat switching semikonduktor yang memiliki kemampuan pengontrolan seperti karakteristik MOSFET dan output daya dari BJT. Kami berharap Anda lebih memahami konsep IGBT ini. Lebih lanjut, jika ada pertanyaan tentang aplikasi dan kelebihan IGBT, silakan berikan saran Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah ini. Ini pertanyaan buat anda, apa perbedaan BJT, IGBT dan MOSFET?

Kredit Foto: