Perbedaan antara IGBT dan MOSFET

Transistor bipolar adalah satu -satunya transistor daya nyata yang digunakan sampai MOSFET yang sangat efisien muncul pada awal tahun 1970 -an. BJT telah mengalami peningkatan vital kinerja listriknya sejak didirikan pada akhir 1947 dan masih banyak digunakan dalam sirkuit elektronik. Transistor bipolar memiliki karakteristik mematikan yang relatif lambat dan mereka menunjukkan koefisien suhu negatif yang dapat mengakibatkan kerusakan sekunder. MOSFET, bagaimanapun, adalah perangkat yang dikontrol tegangan daripada dikendalikan arus. Mereka memiliki koefisien suhu positif untuk resistensi yang menghentikan pelarian termal dan akibatnya kerusakan sekunder tidak terjadi. Kemudian, IGBTS datang ke dalam gambar di akhir 1980 -an. IGBT pada dasarnya adalah persilangan antara transistor bipolar dan MOSFET dan juga dikendalikan tegangan seperti MOSFET. Artikel ini menyoroti beberapa poin utama yang membandingkan dua perangkat.

Apa itu MOSFET?

MOSFET, kependekan dari "Transistor Efek Lapangan Semikonduktor Logam Oksida", adalah jenis khusus transistor efek medan yang banyak digunakan dalam sirkuit terintegrasi skala yang sangat besar, berkat strukturnya yang canggih dan impedansi input yang tinggi. Ini adalah perangkat semikonduktor empat terminal yang mengontrol sinyal analog dan digital. Gerbang ini terletak di antara sumber dan tiriskan dan diisolasi oleh lapisan tipis oksida logam yang mencegah arus mengalir antara gerbang dan saluran. Teknologi ini sekarang digunakan di semua jenis perangkat semikonduktor untuk memperkuat sinyal lemah.

Apa itu IGBT?

IGBT, singkatan dari "Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi", adalah perangkat semikonduktor tiga terminal yang menggabungkan kemampuan pembawa saat ini dari transistor bipolar dengan kemudahan kontrol dari MOSFET. Mereka adalah perangkat yang relatif baru dalam elektronik daya yang biasanya digunakan sebagai sakelar elektronik dalam berbagai aplikasi, dari aplikasi daya menengah hingga tinggi seperti catu daya mode sakelar (SMP). Strukturnya hampir identik dengan MOSFET kecuali tambahan substrat P di bawah substrat N.

Perbedaan antara IGBT dan MOSFET

1. Dasar IGBT dan MOSFET

IGBT adalah singkatan dari terisolasi transistor bipolar, sedangkan MOSFET adalah kependekan dari transistor efek medan semikonduktor logam-oksida. Meskipun, keduanya adalah perangkat semikonduktor yang dikendalikan tegangan yang bekerja paling baik dalam switch mode power catu (SMPS), IGBT menggabungkan kemampuan penanganan arus tinggi dari transistor bipolar dengan kemudahan kontrol MOSFET. IGBTS adalah penjaga gerbang arus yang menggabungkan keunggulan BJT dan MOSFET untuk digunakan dalam catu daya dan sirkuit kontrol motor. MOSFET adalah jenis khusus transistor efek bidang di mana tegangan yang diterapkan menentukan konduktivitas suatu perangkat.

2. Prinsip kerja IGBT dan MOSFET

IGBT pada dasarnya adalah perangkat MOSFET yang mengontrol transistor daya persimpangan bipolar dengan kedua transistor yang terintegrasi pada satu bagian silikon, sedangkan MOSFET adalah fet gerbang terisolasi yang paling umum, paling umum dibuat oleh oksidasi silikon yang terkontrol dari silikon yang terkontrol. MOSFET umumnya bekerja secara elektronik memvariasikan lebar saluran dengan tegangan pada elektroda yang disebut gerbang yang terletak di antara sumber dan saluran pembuangan, dan diisolasi oleh lapisan tipis silikon oksida silikon oksida. MOSFET dapat berfungsi dalam dua cara: mode penipisan dan mode peningkatan.

3. Impedansi input IGBT dan MOSFET

IGBT adalah perangkat bipolar yang dikendalikan tegangan dengan impedansi input tinggi dan kemampuan penanganan arus besar dari transistor bipolar. Mereka bisa mudah dikendalikan dibandingkan dengan perangkat terkontrol saat ini dalam aplikasi saat ini. MOSFET membutuhkan hampir tidak ada arus input untuk mengontrol arus beban yang membuatnya lebih resistif di terminal gerbang, berkat lapisan isolasi antara gerbang dan saluran. Lapisan ini terbuat dari silikon oksida yang merupakan salah satu isolator terbaik yang digunakan. Itu secara efisien memblokir tegangan yang diterapkan dengan pengecualian arus kebocoran kecil.

4. Resistensi kerusakan

MOSFET lebih rentan terhadap pelepasan elektrostatik (ESD) karena impedansi input tinggi teknologi MOS di MOSFET tidak akan memungkinkan muatan untuk menghilang dengan cara yang lebih terkontrol. Insulator silikon oksida tambahan mengurangi kapasitansi gerbang yang membuatnya rentan terhadap lonjakan tegangan yang sangat tinggi yang pasti merusak komponen internal. MOSFET sangat sensitif terhadap ESDS. IGBT generasi ketiga menggabungkan karakteristik drive tegangan MOSFET dengan kemampuan resistensi yang rendah dari transistor bipolar, sehingga membuatnya sangat toleran terhadap kelebihan beban dan lonjakan tegangan.

5. Aplikasi IGBT dan MOSFET

Perangkat MOSFET banyak digunakan untuk beralih dan memperkuat sinyal elektronik di perangkat elektronik, biasanya untuk aplikasi kebisingan tinggi. Aplikasi MOSFET paling banyak adalah dalam sakelar catu daya, plus mereka dapat digunakan di amplifier Kelas D. Mereka adalah transistor efek bidang yang paling umum dan dapat digunakan dalam sirkuit analog dan digital. IGBT, di sisi lain, digunakan dalam aplikasi daya menengah ke ultra tinggi seperti catu daya mode sakelar, pemanasan induksi, dan kontrol motor traksi. Ini digunakan sebagai komponen vital dalam peralatan modern seperti mobil listrik, ballast lampu, dan VFD (drive frekuensi variabel).

IGBT vs. MOSFET: Bagan Perbandingan

Ringkasan IGBT VS. MOSFET

Meskipun IGBT dan MOSFET adalah perangkat semikonduktor yang dikontrol tegangan yang terutama digunakan untuk memperkuat sinyal yang lemah, IGBT menggabungkan kemampuan resistansi yang rendah dari transistor bipolar dengan karakteristik penggerak tegangan MOSFET. Dengan proliferasi pilihan antara kedua perangkat, menjadi semakin sulit untuk memilih perangkat terbaik berdasarkan aplikasi mereka saja. MOSFET adalah perangkat semikonduktor empat terminal, sedangkan IGBT adalah perangkat tiga terminal yang merupakan persilangan antara transistor bipolar dan MOSFET yang membuatnya sangat toleran terhadap pelepasan elektrostatik dan kelebihan beban.