IGBT vs GTO
GTO (Gate Turn-off Thyristor) ja IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) ovat kahden tyyppisiä puolijohdelaitteita, joissa on kolme liitintä. Molempia käytetään virtojen ohjaamiseen ja kytkentätarkoituksiin. Molemmissa laitteissa on 'gate'-niminen ohjauspääte, mutta niillä on erilaiset toimintaperiaatteet.
GTO (portin sammutustyristori)
GTO on valmistettu neljästä P- ja N-tyypin puolijohdekerroksesta, ja laiterakenne on vähän erilainen verrattuna tavalliseen tyristoriin. Analyysissä GTO:ta pidetään myös kytkettynä transistoriparina (yksi PNP ja toinen NPN-konfiguraatiossa), samoin kuin normaaleissa tyristoreissa. GTO:n kolmea liitintä kutsutaan anodiksi, katodikseksi ja portiksi.
Käytössä tyristori toimii johtavana, kun portille syötetään pulssi. Siinä on kolme toimintatilaa, jotka tunnetaan nimellä "käänteinen estotila", " eteenpäin estotila" ja " eteenpäin johtava tila". Kun portti laukeaa pulssilla, tyristori siirtyy eteenpäin johtavaan tilaan ja jatkaa johtamista, kunnes myötävirta on pienempi kuin kynnys "pitovirta".
Normaalien tyristorien ominaisuuksien lisäksi GTO:n 'off'-tilaa voidaan ohjata myös negatiivisilla pulsseilla. Normaaleissa tyristoreissa 'off'-toiminto tapahtuu automaattisesti.
GTO:t ovat teholaitteita, ja niitä käytetään enimmäkseen vaihtovirtasovelluksissa.
Isolated Gate Bipolar Transistor (IGBT)
IGBT on puolijohdelaite, jossa on kolme terminaalia, jotka tunnetaan nimellä "Emitter", "Collector" ja "Gate". Se on eräänlainen transistori, joka pystyy käsittelemään suurempaa tehoa ja jolla on suurempi kytkentänopeus, mikä tekee siitä erittäin tehokkaan. IGBT on tuotu markkinoille 1980-luvulla.
IGBT:ssä on sekä MOSFET- että bipolaaritransistorin (BJT) yhdistetyt ominaisuudet. Se on porttiohjattu kuten MOSFET, ja sillä on virtajänniteominaisuudet, kuten BJT:t. Siksi sillä on sekä korkean virrankäsittelykyvyn että hallittavuuden etuja. IGBT-moduulit (koostuvat useista laitteista) käsittelevät kilowattia tehoa.
Mitä eroa on IGBT:llä ja GTO:lla?
1. IGBT:n kolme liitintä tunnetaan emitterinä, kollektorina ja porttina, kun taas GTO:ssa on anodi-, katodi- ja hilaliitännät.
2. GTO:n portti tarvitsee vain pulssin kytkentää varten, kun taas IGBT tarvitsee jatkuvan hilajännitteen syötön.
3. IGBT on eräänlainen transistori ja GTO on eräänlainen tyristori, jota voidaan pitää analyysissä tiiviisti kytkettynä transistoriparina.
4. IGBT:ssä on vain yksi PN-risteys, ja GTO:ssa on niitä kolme
5. Molempia laitteita käytetään suuritehoisissa sovelluksissa.
6. GTO tarvitsee ulkoisia laitteita sammutus- ja päällepulssien ohjaamiseen, kun taas IGBT ei tarvitse.
