Rangkaian Dan Karakteristik Transistor Igbt (Insulated Gate Bipolar Transistor)

Istilah IGBT yakni perangkat semikonduktor dan kepanjangan dari IGBT yakni Insulated Gate Bipolar Transistor. Ini berisikan tiga terminal dengan jangkauan luas kapasitas pembawa arus bipolar. Perancang IGBT berpikir bahwa itu yakni perangkat bipolar yang diatur tegangan dengan input CMOS dan output bipolar.

Desain IGBT sanggup dilaksanakan dengan menggunakan kedua perangkat menyerupai transistor BJT dan transistor MOSFET dalam bentuk monolitik. Ini memadukan aset terbaik dari keduanya untuk meraih karakteristik perangkat yang optimal.

Aplikasi dari transistor IGBT tergolong rangkaian daya, PWM (modulasi lebar pulsa), elektro daya, catu daya tak terputus atau UPS dan banyak lagi. Perangkat ini dipakai untuk meningkatkan kinerja, efisiensi, dan meminimalisir tingkat kegaduhan yang sanggup didengar. Itu juga diperbaiki di rangkaian konverter mode resonansi. Optimasi Transistor IGBT yang dioptimalkan sanggup diakses untuk konduksi rendah dan kehilangan switching.

Transistor IGBT

Transistor IGBT yakni perangkat semikonduktor tiga terminal dan terminal ini dinamai gerbang (gate), emitor (emitter) dan pengumpul (collector). Terminal emitor dan pengumpul IGBT dikaitkan dengan jalur konduktansi dan terminal gerbang terkait dengan kontrolnya. Perhitungan amplifikasi yang diraih oleh IGBT yakni radio dengan sinyal i/p dan o/p.

Untuk transistor BJT konvensional, jumlah penguatan nyaris setara dengan radio dengan arus output ke arus input yang disebut beta. transistor IGBT khususnya dipakai dalam rangkaian penguat menyerupai transistor MOSFET atau transistor BJT.

IGBT khususnya dipakai dalam rangkaian penguat sinyal kecil menyerupai transistor BJT atau transistor MOSFET. Ketika transistor memadukan kerugian konduksi yang lebih rendah dari rangkaian penguat (amplifier), maka sakelar solid state ideal terjadi yang cocok untuk banyak aplikasi elektronik daya.

IGBT cuma dinyalakan "ON" dan "OFF" dengan mengaktifkan dan menonaktifkan terminal Gerbang-nya. Tegangan +Ve i/p sinyal konstan melintasi gerbang dan terminal emitor akan menjaga perangkat dalam kondisi aktif, sementara estimasi sinyal input akan menyebabkannya "OFF" menyerupai dengan transistor BJT atau transistor MOSFET.

Konstruksi IGBT

Konstruksi dasar IGBT channel N diberikan di bawah ini. Struktur perangkat ini sederhana dan pecahan Si dari IGBT nyaris menyerupai dengan daya vertikal transistor MOSFET tidak tergolong lapisan injeksi P+. Ini memajukan struktur yang serupa dari gerbang semikonduktor oksida logam dan -P lewat wilayah channel N+.

Dalam konstruksi berikut lapisan N+ berisikan empat lapisan dan yang terletak di pecahan atas disebut selaku sumber (source) dan lapisan paling rendah disebut selaku pengumpul atau drain.

Ada dua jenis IGBT yaitu, tanpa pukulan lewat IGBT (NPT IGBTS) dan pukulan lewat IGBT (PT IGBT). Kedua IGBT ini didefinisikan sebagai, dikala IGBT dirancang dengan lapisan penyangga N+ maka disebut selaku PT IGBT, sama dikala IGBT dirancang tanpa lapisan penyangga N+ disebut selaku NPT IGBT.

Kinerja IGBT sanggup ditingkatkan dengan adanya lapisan penyangga. Pengoperasian IGBT lebih singkat dari pada power transistor BJT dan power transistor MOSFET.

Diagram Rangkaian IGBT

Berdasarkan konstruksi dasar transistor IGBT, rangkaian driver IGBT sederhana dirancang menggunakan transistor PNP dan transistor NPN, transistor JFET, transistor MOSFET, yang diberikan pada gambar di bawah ini. Transistor JFET dipakai untuk menghubungkan pengumpul transistor NPN ke basis transistor PNP. Transistor ini memamerkan thyristor benalu untuk menghasilkan loop umpan balik negatif.

Resistor RB memamerkan terminal BE dari transistor NPN untuk mengonfirmasi bahwa thyristor tidak terkunci, yang hendak mengarah ke kait IGBT. Transistor memamerkan struktur arus di antara dua sel IGBT yang berdekatan. Ini memungkinkan transistor MOSFET dan mendukung sebagian besar tegangan. Simbol rangkaian IGBT ditunjukkan di bawah ini, yang berisi tiga terminal yakni emitor, gerbang dan kolektor.

Karakteristik IGBT

Transistor IGBT yakni perangkat yang diatur tegangan, cuma memerlukan sedikit tegangan pada terminal gerbang untuk melanjutkan konduksi lewat perangkat

Karena IGBT yakni perangkat yang diatur tegangan, ia cuma memerlukan tegangan kecil pada Gerbang untuk menjaga konduksi lewat perangkat yang tidak menyerupai transistor BJT yang memerlukan arus Basis yang senantiasa dipersiapkan dalam jumlah yang lumayan banyak untuk menjaga saturasi.

IGBT sanggup beralih arus dalam searah yang ada di arah maju (Collector ke Emitter), sedangkan transistor MOSFET memiliki kapasitas switching arus dua arah. Karena, itu dikendalikan ke arah depan saja.

Prinsip kerja rangkaian drive gerbang untuk IGBT menyerupai daya transistor MOSFET N-channel. Perbedaan utama yakni bahwa persoalan yang dipersiapkan oleh channel penghantar dikala arus supply lewat perangkat dalam kondisi aktif sungguh kecil di IGBT. Karena itu, peringkat arus lebih tinggi kalau ketimbang transistor MOSFET daya yang sesuai.

Dengan demikian, ini semua wacana karakteristik dan prinsip kerja transistor IGBT. Kami sudah memperhatikan bahwa itu yakni perangkat switching semikonduktor yang memiliki kesanggupan mengontrol menyerupai transistor MOSFET dan karakteristik o/p dari transistor BJT.