Różnica między IGBT a tyrystorem

IGBT vs Tyrystor

Tyrystor i IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką) to dwa typy urządzeń półprzewodnikowych z trzema zaciskami i oba z nich służą do sterowania prądami. Oba urządzenia mają terminal sterujący zwany „bramą”, ale mają różne zasady działania.

Tyrystor

Tyrystor składa się z czterech przemiennych warstw półprzewodnikowych (w postaci P-N-P-N), dlatego składa się z trzech połączeń PN. W analizie jest to uważane za ściśle sprzężoną parę tranzystorów (jeden PNP i drugi w konfiguracji NPN). Najbardziej zewnętrzne warstwy półprzewodników typu P i N nazywane są odpowiednio anodą i katodą. Elektroda podłączona do wewnętrznej warstwy półprzewodnikowej typu P jest znana jako „bramka”.

Podczas pracy tyrystor działa przewodząco, gdy do bramki dostarczany jest impuls. Posiada trzy tryby działania znane jako „tryb blokowania wstecznego”, „tryb blokowania do przodu” i „tryb przewodzenia do przodu”. Po wyzwoleniu bramki impulsem tyrystor przechodzi do „trybu przewodzenia do przodu” i przewodzi dalej, aż prąd przewodzenia nie spadnie poniżej progu „prądu trzymania”.

Tyrystory są urządzeniami zasilającymi i przez większość czasu są używane w aplikacjach, w których występują wysokie prądy i napięcia. Najczęściej stosowaną aplikacją tyrystorową jest kontrola prądów przemiennych.

Tranzystor bipolarny z izolowaną bramką (IGBT)

IGBT jest urządzeniem półprzewodnikowym z trzema zaciskami znanymi jako „Emiter”, „Collector” i „Gate”. Jest to rodzaj tranzystora, który może obsłużyć większą ilość mocy i ma wyższą prędkość przełączania, co czyni go bardzo wydajnym. IGBT został wprowadzony na rynek w 1980 roku.

IGBT ma połączone cechy zarówno MOSFET, jak i bipolarnego tranzystora złączowego (BJT). Jest napędzany bramą jak MOSFET i ma charakterystykę prądu napięciowego jak BJT. W związku z tym ma zalety zarówno zdolności do obsługi wysokich prądów, jak i łatwości sterowania. Moduły IGBT (składające się z wielu urządzeń) obsługują kilowaty mocy.