IGBT vs tyristori
Tyristori ja IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ovat kahden tyyppisiä puolijohdelaitteita, joissa on kolme liitintä ja molempia käytetään virtojen ohjaamiseen. Molemmissa laitteissa on 'gate'-niminen ohjauspääte, mutta niillä on erilaiset toimintaperiaatteet.
Tyristori
Tyristori on valmistettu neljästä vuorottelevasta puolijohdekerroksesta (muodossa P-N-P-N), joten se koostuu kolmesta PN-liitoksesta. Analyysissä tätä pidetään tiukasti kytkettynä transistorin parina (yksi PNP ja toinen NPN-konfiguraatiossa). Uloimpia P- ja N-tyypin puolijohdekerroksia kutsutaan anodiksi ja katodikiksi. Sisempään P-tyyppiseen puolijohdekerrokseen kytketty elektrodi tunnetaan nimellä "portti".
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".
Tyristorit ovat teholaitteita ja useimmiten niitä käytetään sovelluksissa, joissa on kyse suurista virroista ja jännitteistä. Yleisin tyristorisovellus on vaihtovirtojen ohjaaminen.
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.
Lyhyesti:
IGBT:n ja tyristorin ero
1. Kolme IGBT-liitintä tunnetaan nimellä emitteri, kollektori ja hila, kun taas tyristorissa on anodi-, katodi- ja hilaliitännät.
2. Tyristorin portti tarvitsee vain pulssin siirtyäkseen johtavaan tilaan, kun taas IGBT tarvitsee jatkuvan hilajännitteen syöttämisen.
3. IGBT on eräänlainen transistorin tyyppi, ja tyristoria pidetään analyysissä tiiviisti parillisena transistorin parina.
4. IGBT:ssä on vain yksi PN-liitos, ja tyristorissa niitä on kolme.
5. Molempia laitteita käytetään suuritehoisissa sovelluksissa.
