Transistor adalah perangkat semikonduktor kecil yang memperbesar atau mengalihkan sinyal listrik dan daya listrik. Transistor adalah blok bangunan dasar dari rangkaian listrik dalam elektronik modern. IGBT dan MOSFET adalah dua jenis transistor dengan tiga terminal yang digunakan pada perangkat yang berbeda dengan berbagai tegangan. Mari kita lihat apa transistor ini dan apa perbedaannya.
IGBT vs MOSFET
Perbedaan antara IGBT dan MOSFET adalah terminal IGBT adalah emitor, kolektor, dan gerbang, sedangkan MOSFET terdiri dari terminal sumber, saluran, dan gerbang. MOSFET mungkin berisi terminal tubuh pada suatu waktu. Meskipun, kedua perangkat dikendalikan oleh tegangan.
IGBT adalah perangkat switching semikonduktor tiga terminal yang digunakan di berbagai perangkat untuk memperkuat atau beralih di antara berbagai sinyal listrik. Terminalnya adalah Kolektor, Emitor, dan Gerbang. "Kolektor" dan "emitor" adalah terminal keluaran dan "gerbang" adalah terminal masukan. Ini adalah perangkat switching semikonduktor yang ideal karena merupakan persilangan antara Bipolar Junction Transistor (BJT) dan MOSFET.
MOSFET adalah perangkat semikonduktor yang dikendalikan tegangan empat terminal yang digunakan dalam memperbesar atau mengganti sinyal sirkuit. MOSFET sejauh ini merupakan transistor yang paling umum digunakan. Itu dapat dibuat dengan semikonduktor tipe-p atau tipe-n. Terminalnya adalah source, drain, gate, dan body. Terkadang terminal badan terhubung ke terminal sumber, sehingga menjadikannya perangkat tiga terminal.
Tabel Perbandingan Antara IGBT dan MOSFET
| Parameter Perbandingan | IGBT | MOSFET |
| Terminal | Terminalnya adalah kolektor, emitor, dan gerbang. | Terminalnya adalah source, drain, gate, dan body. |
| Pembawa muatan | Elektron dan lubang keduanya adalah pembawa muatan. | Elektron adalah konduktor utama. |
| persimpangan | Ini memiliki persimpangan PN. | Itu tidak memiliki persimpangan PN. |
| Beralih frekuensi | Ini memiliki frekuensi switching yang lebih rendah daripada MOSFET. | Ini memiliki frekuensi switching yang lebih tinggi. |
| Pelepasan elektrostatik | Ini sangat toleran terhadap pelepasan muatan listrik statis. | Pelepasan muatan listrik statis dapat berbahaya bagi lapisan oksida logam. |
Apa itu IGBT?
Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi atau IGBT adalah transistor yang merupakan persilangan antara BJT dan MOSFET. Ini memiliki output switching dan sifat konduksi dari BJT tetapi tegangan dikendalikan seperti MOSFET. Karena tegangan dikontrol, hanya memerlukan sejumlah kecil tegangan untuk mempertahankan konduksi melalui perangkat.
IGBT menggabungkan tegangan saturasi rendah dari perangkat semikonduktor yang disebut transistor dan juga impedansi tinggi dan kecepatan switching MOSFET. Perangkat ini memiliki kapasitas untuk menangani arus kolektor-emitor besar dengan penggerak arus gerbang nol. Di antara ketiga terminalnya, terminal kolektor dan emitor dihubungkan dengan jalur konduktansi, dan terminal gerbang dihubungkan untuk mengendalikan perangkat.
IGBT sangat ideal untuk aplikasi situasi tegangan tinggi dan arus tinggi. Ini digunakan untuk peralihan cepat dengan efisiensi tinggi di beberapa perangkat elektronik. IGBT digunakan di berbagai perangkat seperti penggerak motor AC dan DC, Switch Mode Power Supply (SMPS), inverter, Unregulated Power Supply (UPS), kontrol motor traksi dan pemanas induksi, dan banyak lagi.
Keuntungan menggunakan IGBT adalah ia menawarkan operasi tegangan yang lebih tinggi, kerugian input yang lebih rendah, dan penguatan daya yang lebih besar. Meskipun, itu dapat mengalihkan arus hanya ke arah "maju". Ini adalah perangkat searah.
Apa itu MOSFET?
MOSFET atau Transistor Efek Medan Semikonduktor Logam Oksida adalah perangkat semikonduktor yang digunakan untuk memperbesar atau mengalihkan sinyal elektronik. Ini adalah perangkat 4-terminal dengan sumber, saluran, gerbang, dan badan sebagai terminalnya. Dalam beberapa kasus, badan dan terminal sumber terhubung, sehingga jumlah terminal turun menjadi 3.
Konduktor muatan (elektron atau lubang), masuk ke MOSFET melalui terminal sumber ke dalam saluran dan keluar melalui terminal pembuangan. Lebar saluran dikendalikan oleh terminal gerbang. Gerbang terletak di antara terminal sumber dan saluran pembuangan dan diisolasi dari saluran melalui lapisan tipis oksida logam. Ini juga dikenal sebagai Transistor Efek Medan Gerbang Terisolasi atau IGFET karena terminal gerbang diisolasi.
MOSFET sangat efisien bahkan saat bekerja pada tegangan rendah. Ini memiliki kecepatan switching yang tinggi dan hampir tidak ada arus gerbang. Ini digunakan dalam sirkuit analog dan digital, sensor MOS, kalkulator, amplifier, dan sistem telekomunikasi digital.
Meskipun, MOSFET tidak dapat bekerja secara efisien pada tingkat tegangan tinggi karena menciptakan ketidakstabilan pada perangkat dan karena memiliki lapisan oksida logam, ia selalu menghadapi risiko kerusakan melalui perubahan elektrostatik.
Perbedaan Utama Antara IGBT dan MOSFET
IGBT dan MOSFET keduanya dikontrol tegangan tetapi, satu perbedaan utama yang terlihat adalah bahwa IGBT adalah perangkat 3-terminal dan MOSFET adalah perangkat 4-terminal. Meskipun sangat mirip, keduanya memiliki beberapa perbedaan antara kedua transistor.
Kesimpulan
IGBT dan MOSFET dengan cepat menggantikan jenis transistor yang lebih tua dan perangkat mekanis lainnya yang digunakan dalam rangkaian listrik. Efisiensi tinggi dan frekuensi switching yang tinggi dengan cepat menjadikannya bagian tak terpisahkan dari rangkaian. Karena keduanya dikontrol tegangan, pilihan di antara keduanya seringkali sulit.
Meskipun IGBT adalah persilangan antara MOSFET dan BJT, itu bukan jawaban terbaik dalam semua situasi. MOSFET juga telah sangat ditingkatkan selama bertahun-tahun dan telah terbukti menjadi perangkat yang lebih dinamis. Namun, karena IGBT bekerja secara efisien pada tegangan tinggi dan MOSFET bekerja dengan sangat baik pada tegangan rendah, pilihannya sering kali bergantung pada output apa yang diperlukan perangkat.
Referensi
- http://not2fast.com/electronics/theory_docs/choosewisely.pdf
- https://ghioni.faculty.polimi.it/pel/readmat/gate-drive.pdf
