Pengertian dan Penjelasan tentang IGBT

IGBT adalah singkatan dari Insulated Gate Bipolar Transistor yang menggabungkan kelebihan dua jenis transistor yaitu Metal Oxide Field Effect Transistor (MOSFET) dan Bipolar Junction Transistor (BJT). Transistor IGBT memiliki kelebihan kecepatan switching yang tinggi dengan impedansi yang sangat tinggi. Selain itu, IGBT juga memiliki gain tinggi dan tegangan saturasi yang rendah. Hasil dari kombinasi hybrid ini adalah "transistor IGBT" memiliki karakteristik switching dan konduksi keluaran dari transistor bipolar, tetapi tegangannya dikontrol seperti MOSFET.

 

IGBT merupakan perangkat semikonduktor yang memiliki tiga terminal yaitu gerbang (gate), emitor (emitter) dan kolektor (collector). Terminal emitter dan collector 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 digunakan dalam rangkaian penguat seperti transistor MOSFET atau transistor BJT.

 

Pada umumnya, IGBT digunakan dalam aplikasi yang berkaitan dengan elektronika daya seperti inverter, konverter dan catu daya listrik yang memerlukan sebuah perangkat switching solid state berkecepatan tinggi dengan gain daya yang tinggi. Keuntungan yang diperoleh dari IGBT ini adalah dapat menawarkan gain daya dan kecepatan switching yang lebih tinggi serta dapat beroperasi di tegangan dan arus yang lebih tinggi dengan kerugian input yang lebih rendah. Pada dasarnya, IGBT ini dirancang khusus untuk memenuhi kebutuhan daya tinggi. 

 

Karakteristik IGBT

 

IGBT adalah perangkat yang dikendalikan oleh tegangan. Jadi, hanya memerlukan tegangan kecil pada gerbang untuk mempertahankan konduksinya. Hal ini berbeda dengan BJT yang mengharuskan arus basis terus disuplai dalam jumlah yang cukup besar untuk mempertahankan saturasinya. Selain itu, IGBT juga merupakan perangkat searah yang hanya dapat mengalihkan arus dalam "arah maju", yaitu dari kolektor ke emitter. Karakteristik ini tidak seperti MOSFET yang memiliki kemampuan switching arus dua arah (dikontrol dalam arah maju dan tidak terkontrol dalam arah sebaliknya).

 

IGBT memiliki Resistansi "On-State" yang lebih rendah, Berarti I2R yang jatuh di struktur output bipolar untuk arus switching yang diberikan jauh lebih rendah. Operasi pemblokiran maju transistor IGBT identik dengan kekuatan MOSFET.IGBT berubah "ON" atau "OFF" dengan mengaktifkan dan menonaktifkan terminal Gate-nya. Menerapkan sinyal input tegangan positif melintasi Gerbang dan Emitor menjaga perangkat dalam keadaan "AKTIF".

 

Membuat Sinyal Gerbang input Nol atau Negatif, akan menyebabkannya menjadi "NONAKTIF" dengan cara yang sama seperti BJT atau MOSFET. Keuntungan IGBT, memiliki hambatan saluran yang lebih rendah daripada MOSFET Standar. 

 

Kelebihan IGBT

 

1. Kemampuan pada tegangan tinggi.

 

2. Resistansi ON yang rendah.

 

3. Kemudahan dalam menggerakkannya.

 

4. Kecepatan switching yang relatif lebih rendah.

 

Kekurangan IGBT

 

1. Harga lebih mahal

 

2. Teknologi IGBT membutuhkan aliran listrik terus menerus sebesar 2 Volt walaupun sedang tidak bekerja “pada saat mesin on”. Jadi teknologi IGBT tidak cocok untuk alat elektronik yang anda gunakan standby seperti.

 

3. Switching Speednya tidak terlalu cepat. Maksudnya saat settingan / setelan ampere digerakkan, ampere yang keluar memiliki jeda waktu dalam hitungan detik atau tidak langsung berubah.

 

Ada dua jenis IGBT yaitu tanpa pukulan melalui IGBT (NPT IGBTS) dan pukulan melalui IGBT (PT IGBT). Definisi dari kedua IGBT ini yaitu ketika IGBT dirancang dengan lapisan penyangga N+ maka disebut sebagai PT IGBT. Ketika IGBT dirancang tanpa lapisan penyangga N+ disebut sebagai NPT IGBT. Kinerja IGBT dapat ditingkatkan dengan adanya lapisan penyangga. Pengoperasian IGBT lebih cepat daripada daya transistor BJT dan daya transistor MOSFET.