Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Rangkaian dan Karakteristik Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

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

Desain IGBT dapat dilakukan dengan menggunakan kedua perangkat seperti transistor BJT dan transistor MOSFET dalam bentuk monolitik. Ini menggabungkan aset terbaik dari keduanya untuk mencapai karakteristik perangkat yang optimal.

Rangkaian dan Karakteristik Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

Aplikasi dari transistor IGBT termasuk rangkaian daya, PWM (modulasi lebar pulsa), elektronika daya, catu daya tak terputus atau UPS dan banyak lagi. Perangkat ini digunakan untuk meningkatkan kinerja, efisiensi, dan mengurangi tingkat kebisingan yang dapat didengar. Itu juga diperbaiki di rangkaian konverter mode resonansi. Optimasi Transistor IGBT yang dioptimalkan dapat diakses untuk konduksi rendah dan kehilangan switching.

Transistor IGBT

Transistor IGBT adalah perangkat semikonduktor tiga terminal dan terminal ini dinamai gerbang (gate), emitor (emitter) dan kolektor (collector). Terminal emitor dan kolektor IGBT dikaitkan dengan jalur konduktansi dan terminal gerbang terkait dengan kontrolnya. Perhitungan amplifikasi yang dicapai oleh IGBT adalah radio dengan sinyal i/p dan o/p.
Untuk transistor BJT konvensional, jumlah penguatan hampir setara dengan radio dengan arus output ke arus input yang disebut beta. transistor IGBT terutama digunakan dalam rangkaian penguat seperti transistor MOSFET atau transistor BJT.

Rangkaian dan Karakteristik Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

IGBT terutama digunakan dalam rangkaian penguat sinyal kecil seperti transistor BJT atau transistor MOSFET. Ketika transistor menggabungkan kerugian konduksi yang lebih rendah dari rangkaian penguat (amplifier), maka sakelar solid state ideal terjadi yang sempurna untuk banyak aplikasi elektronik daya.

IGBT hanya 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 keadaan aktif, sementara asumsi sinyal input akan menyebabkannya "OFF" mirip dengan transistor BJT atau transistor MOSFET.

Konstruksi IGBT

Konstruksi dasar IGBT channel N diberikan di bawah ini. Struktur perangkat ini sederhana dan bagian Si dari IGBT hampir mirip dengan daya vertikal transistor MOSFET tidak termasuk lapisan injeksi P+. Ini berbagi struktur yang sama dari gerbang semikonduktor oksida logam dan -P melalui daerah channel N+.

Dalam konstruksi berikut lapisan N+ terdiri dari empat lapisan dan yang terletak di bagian atas disebut sebagai sumber (source) dan lapisan terendah disebut sebagai kolektor atau drain.

Rangkaian dan Karakteristik Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

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

Kinerja IGBT dapat ditingkatkan dengan adanya lapisan penyangga. Pengoperasian IGBT lebih cepat 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 kolektor transistor NPN ke basis transistor PNP. Transistor ini menunjukkan thyristor parasit untuk membuat loop umpan balik negatif.

Rangkaian dan Karakteristik Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

Resistor RB menunjukkan terminal BE dari transistor NPN untuk mengonfirmasi bahwa thyristor tidak terkunci, yang akan mengarah ke kait IGBT. Transistor memperlihatkan 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 yaitu emitor, gerbang dan kolektor.

Karakteristik IGBT

Transistor IGBT adalah perangkat yang dikontrol tegangan, hanya membutuhkan sedikit tegangan pada terminal gerbang untuk melanjutkan konduksi melalui perangkat

Rangkaian dan Karakteristik Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

Karena IGBT adalah perangkat yang dikontrol tegangan, ia hanya memerlukan tegangan kecil pada Gerbang untuk mempertahankan konduksi melalui perangkat yang tidak seperti transistor BJT yang membutuhkan arus Basis yang selalu disediakan dalam jumlah yang cukup banyak untuk menjaga saturasi.

IGBT dapat 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 seperti daya transistor MOSFET N-channel. Perbedaan utama adalah bahwa hambatan yang ditawarkan oleh channel penghantar ketika arus supply melalui perangkat dalam keadaan aktif sangat kecil di IGBT. Karena itu, peringkat arus lebih tinggi bila dibandingkan dengan transistor MOSFET daya yang sesuai.


Dengan demikian, ini semua tentang karakteristik dan prinsip kerja transistor IGBT. Kami telah memperhatikan bahwa itu adalah perangkat switching semikonduktor yang memiliki kemampuan mengendalikan seperti transistor MOSFET dan karakteristik o/p dari transistor BJT.