Transistor adalah perangkat semikonduktor, yang ditemukan pada tahun 1947 di Bell Lab oleh William Shockley, John Bardeen, dan Walter Houser Brattain. Ini adalah blok bangunan dasar dari semua komponen digital. Transistor pertama yang ditemukan adalah a titik kontak transistor . Fungsi utama a transistor adalah memperkuat sinyal yang lemah dan mengaturnya dengan tepat. Transistor berkompromi dengan bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium atau galium - arsenida. Ada yang diklasifikasikan menjadi dua jenis berdasarkan strukturnya, transistor BJT-junction bipolar (transistor seperti transistor Junction, transistor NPN, transistor PNP) dan transistor efek medan FET (transistor seperti transistor fungsi junction dan transistor oksida logam, MOSFET saluran-N) , P-channel MOSFET), dan ada fungsionalitas (seperti Transistor sinyal kecil, Transistor sakelar kecil, Transistor daya, Transistor frekuensi tinggi, Phototransistor, Transistor unijunction). Ini terdiri dari tiga bagian utama Emitter (E), Base (B), dan Collector (C), atau Source (S), drain (D), dan gate (G).

Apa itu Transistor Daya?

Perangkat tiga terminal yang dirancang khusus untuk mengontrol peringkat tegangan arus tinggi dan menangani sejumlah besar level daya dalam perangkat atau rangkaian adalah transistor daya. Itu klasifikasi transistor daya termasuk yang berikut ini.

Transistor persimpangan bipolar (BJT)
Transistor efek medan semikonduktor oksida logam (MOSFET)
Transistor induksi statis (SIT)
Transistor bipolar gerbang terisolasi (IGBT).

Transistor Persimpangan Bipolar

BJT adalah transistor pertemuan bipolar, yang mampu menangani dua transistor polaritas (lubang dan elektron), dapat digunakan sebagai sakelar atau sebagai penguat dan juga dikenal sebagai perangkat kontrol arus. Berikut adalah ciri-ciri dari a Daya BJT , mereka

Ia memiliki ukuran yang lebih besar, sehingga arus maksimum dapat mengalir melaluinya
Tegangan rusaknya tinggi
Ini memiliki kemampuan membawa arus dan penanganan daya tinggi yang lebih tinggi
Ini memiliki drop tegangan on-state yang lebih tinggi
Aplikasi daya tinggi.

MOS-metal-oksida-semikonduktor-efek-medan-transistor- (MOSFET) -FET

MOSFET adalah sub-klasifikasi dari transistor FET, Ini adalah perangkat tiga terminal yang berisi terminal source, base, dan drain. Fungsionalitas MOSFET bergantung pada lebar saluran. Artinya, jika lebar saluran akan bekerja dengan efisien. Berikut ini adalah ciri-ciri sebuah MOSFET,

Ia juga dikenal sebagai pengontrol tegangan
Tidak ada arus masukan yang dibutuhkan
Impedansi masukan yang tinggi.

Transistor Induksi Statis

Ini adalah perangkat yang memiliki tiga terminal, dengan daya dan frekuensi tinggi yang berorientasi vertikal. Keuntungan utama dari transistor induksi statis adalah bahwa ia memiliki kerusakan tegangan yang lebih tinggi dibandingkan dengan transistor efek medan FET. Berikut adalah ciri-ciri transistor induksi statik,

transistor-induksi-statis

Panjang salurannya pendek
Kebisingan berkurang
Pengaktifan dan penonaktifan hanya beberapa detik
Resistansi terminal rendah.

Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi (IGBT)

Seperti namanya IGBT merupakan gabungan dari transistor FET dan BJT yang fungsinya didasarkan pada gate-nya, dimana transistor dapat dinyalakan atau dimatikan tergantung dari gate tersebut. Mereka biasanya diterapkan pada perangkat elektronika daya seperti inverter, konverter, dan catu daya. Berikut ini adalah karakteristik transistor Bipolar Gerbang Terisolasi (IGBT),

terisolasi-gerbang-bipolar-transistor- (IGBT)

Pada input rangkaian, kerugiannya lebih kecil
penguatan daya yang lebih tinggi.

Struktur Transistor Daya

Power Transistor BJT adalah perangkat berorientasi vertikal yang memiliki luas penampang besar dengan lapisan tipe P dan N alternatif yang dihubungkan bersama. Itu dapat dirancang menggunakan P-N-P atau sebuah N-P-N transistor.

pnp-dan-npn-transistor

Konstruksi berikut menunjukkan tipe P-N-P, yang terdiri dari tiga terminal emitor, basis, dan kolektor. Dimana terminal emitor terhubung ke lapisan tipe-n yang sangat dikotori, di bawahnya terdapat lapisan p dengan konsentrasi sedang dengan konsentrasi 1016 cm-3, dan lapisan-n dengan konsentrasi 1014 cm-3 yang didoping ringan, yang juga disebut sebagai daerah penyimpangan kolektor, di mana daerah penyimpangan kolektor menentukan tegangan break-over perangkat dan di bagian bawah, ia memiliki lapisan n + yang merupakan lapisan tipe-n yang sangat dikotori dengan konsentrasi 1019 cm-3, di mana kolektor diukir untuk antarmuka pengguna.

Konstruksi transistor daya NPN

Pengoperasian Transistor Daya

Power Transistor BJT bekerja di empat wilayah operasi mereka

Potong wilayah
Wilayah aktif
Wilayah kuasi saturasi
Wilayah saturasi keras.

Transistor daya dikatakan dalam mode cut off jika transistor daya n-p-n dihubungkan secara terbalik bias dimana

kasus (i): Terminal basis transistor terhubung ke negatif dan terminal emitor dari transistor terhubung ke positif, dan

kasus: Terminal kolektor transistor terhubung ke negatif dan terminal basis transistor terhubung ke positif yaitu basis-emitor dan kolektor-emitor dalam bias terbalik.

cutoff-region-of-power-transistor

Oleh karena itu tidak akan ada aliran arus keluaran ke basis transistor dimana IBE = 0, dan juga tidak akan ada arus keluaran yang mengalir melalui kolektor ke emitor karena IC = IB = 0 yang menandakan transistor dalam keadaan off yaitu a daerah terputus. Tetapi sebagian kecil aliran arus bocor membuang transistor dari kolektor ke emitor yaitu ICEO.

Transistor dikatakan keadaan tidak aktif hanya ketika daerah basis-emitor adalah bias maju dan bias balik daerah basis kolektor. Oleh karena itu akan terjadi aliran arus IB di basis transistor dan aliran arus IC melalui kolektor ke emitor transistor. Ketika IB meningkat, IC juga meningkat.

wilayah-aktif-transistor-daya

Transistor dikatakan berada dalam tahap kuasi saturasi jika basis-emitor dan basis kolektor terhubung dalam bias penerusan. Sebuah transistor dikatakan dalam saturasi keras jika basis-emitor dan basis kolektor dihubungkan dalam bias penerusan.

wilayah-saturasi-transistor-daya

Karakteristik Output V-I dari Transistor Daya

Karakteristik keluaran dapat dikalibrasi secara grafis seperti yang ditunjukkan di bawah ini, di mana sumbu x mewakili VCE dan sumbu y mewakili IC.

karakteristik keluaran

Grafik di bawah ini mewakili berbagai wilayah seperti wilayah cut-off, wilayah aktif, wilayah saturasi keras, wilayah saturasi kuasi.
Untuk nilai VBE yang berbeda, ada nilai saat ini yang berbeda IB0, IB1, IB2, IB3, IB4, IB5, IB6.
Setiap kali tidak ada aliran arus, itu berarti transistor mati. Tetapi sedikit aliran arus yang ICEO.
Untuk peningkatan nilai IB = 0, 1,2, 3, 4, 5. Dimana IB0 adalah nilai minimum dan IB6 adalah nilai maksimum. Ketika VCE meningkat, ICE juga meningkat sedikit. Dimana IC = ßIB, maka alat tersebut dikenal sebagai alat kendali arus. Artinya perangkat berada di wilayah aktif, yang ada untuk jangka waktu tertentu.
Setelah IC mencapai maksimum transistor beralih ke wilayah saturasi.
Dimana ia memiliki dua daerah jenuh kuasi daerah dan daerah jenuh keras.
Transistor dikatakan berada di wilayah quasi saturation jika dan hanya jika kecepatan switching dari hidup ke mati atau mati ke hidup cepat. Jenis kejenuhan diamati pada aplikasi frekuensi menengah.
Sedangkan di daerah saturasi keras transistor memerlukan waktu tertentu untuk beralih dari keadaan hidup ke mati atau mati ke keadaan hidup. Jenis saturasi ini diamati pada aplikasi frekuensi rendah.

Keuntungan

Kelebihan dari power BJT adalah,

Penguatan tegangan tinggi
Kepadatan arus tinggi
Tegangan maju rendah
Keuntungan bandwidth besar.

Kekurangan

Kerugian dari kekuasaan BJT adalah,

Stabilitas termal rendah
Ini lebih ribut
Mengontrol agak rumit.

Aplikasi

Aplikasi BJT daya adalah,

Catu daya mode sakelar ( SMP )
Relai
Penguat daya
Konverter DC ke AC
Sirkuit kontrol daya.

FAQ

1). Perbedaan antara Transistor dan Transistor daya?

Transistor adalah perangkat elektronik tiga atau empat terminal, di mana dengan menerapkan arus input ke sepasang terminal transistor, seseorang dapat mengamati perubahan arus di terminal lain dari transistor itu. Transistor bertindak seperti sakelar atau amplifier.

Sedangkan transistor daya berfungsi seperti heat sink yang melindungi rangkaian dari kerusakan. Ukurannya lebih besar dari transistor normal.

2). Wilayah transistor mana yang membuatnya beralih lebih cepat dari hidup ke mati atau mati ke hidup?

Transistor daya ketika berada dalam saturasi kuasi beralih lebih cepat dari hidup ke mati atau mati ke hidup.

3). Apa arti N dalam transistor NPN atau PNP?

N pada transistor tipe NPN dan PNP merepresentasikan tipe pembawa muatan yang digunakan, dimana pada tipe N pembawa muatan mayoritas adalah elektron. Karenanya dalam NPN, dua pembawa muatan tipe-N diapit dengan pembawa tipe-P, dan pada pembawa muatan tipe-N tunggal PNP diapit di antara dua pembawa muatan tipe-P.

4). Berapakah satuan transistor?

Satuan standar transistor untuk pengukuran kelistrikan adalah Ampere (A), Volt (V), dan Ohm (Ω).

5). Apakah transistor berfungsi pada ac atau dc?

Transistor adalah resistor variabel yang dapat bekerja pada AC dan DC tetapi tidak dapat mengubah dari AC ke DC atau DC ke AC.

Transistor merupakan komponen dasar dari a sistem digital , keduanya terdiri dari dua jenis berdasarkan strukturnya dan berdasarkan fungsinya. Transistor yang digunakan untuk mengontrol tegangan dan arus yang besar adalah transistor daya BJT (transistor bipolar) adalah transistor daya. Ia juga dikenal sebagai perangkat kontrol arus tegangan yang beroperasi di 4 wilayah cut-off, aktif, saturasi kuasi, dan saturasi keras berdasarkan suplai yang diberikan ke transistor. Keuntungan utama dari transistor daya adalah ia bertindak sebagai perangkat kontrol arus.