IGBT pret GTO
GTO (vārtu izslēgšanas tiristors) un IGBT (izolēts vārtu bipolārs tranzistors) ir divu veidu pusvadītāju ierīces ar trim spailēm. Abas no tām tiek izmantotas strāvas kontrolei un komutācijas vajadzībām. Abām ierīcēm ir vadības terminālis, ko sauc par “vārtiem”, taču tiem ir atšķirīgi darbības principi.
GTO (vārtu izslēgšanas tiristors)
GTO ir izgatavots no četriem P tipa un N tipa pusvadītāju slāņiem, un ierīces struktūra ir maz atšķirīga, salīdzinot ar parasto tiristoru. Analīzē GTO tiek uzskatīts arī par savienotu tranzistoru pāri (vienu PNP un citu NPN konfigurācijā), tāpat kā parastajiem tiristoriem. Trīs GTO spailes sauc par “anodu”, “katodu” un “vārtiem”.
Darbībā tiristors darbojas, kad vārtiem tiek nodrošināts impulss. Tam ir trīs darbības režīmi, kas pazīstami kā “reversās bloķēšanas režīms”, “bloķēšanas uz priekšu režīms” un “vadīšanas uz priekšu režīms”. Kad vārti tiek iedarbināti ar impulsu, tiristors pāriet uz "vadīšanas uz priekšu režīmu" un turpina vadīt, līdz priekšējā strāva kļūst mazāka par sliekšņa "noturēšanas strāvu".
Papildus parasto tiristoru īpašībām GTO izslēgto stāvokli var kontrolēt arī ar negatīviem impulsiem. Parastajos tiristoros funkcija “izslēgta” notiek automātiski.
GTO ir enerģijas ierīces, un tās galvenokārt izmanto maiņstrāvas lietojumprogrammās.
Izolēts vārtu bipolārais tranzistors (IGBT)
IGBT ir pusvadītāju ierīce ar trim spailēm, kas pazīstamas kā “Emitter”, “Collector” un “Gate”. Tas ir tāda veida tranzistors, kas spēj apstrādāt lielāku enerģijas daudzumu un kuram ir lielāks pārslēgšanās ātrums, kas padara to ļoti efektīvu. IGBT ir ieviests tirgū 1980. gados.
IGBT ir gan MOSFET, gan bipolārā savienojuma tranzistora (BJT) apvienotās iezīmes. Tas darbojas kā vārti, piemēram, MOSFET, un tam ir tādas strāvas sprieguma īpašības kā BJT. Tāpēc tā priekšrocības ir gan augsta strāvas apstrādes spēja, gan vadības vienkāršība. IGBT moduļi (sastāv no vairākām ierīcēm) apstrādā kilovatus jaudas.
Kāda ir atšķirība starp IGBT un GTO?
1. Trīs IGBT spailes ir pazīstamas kā izstarotājs, kolektors un vārti, turpretī GTO ir termināli, kas pazīstami kā anods, katods un vārti.
2. GTO vārtiem nepieciešams tikai impulss, lai pārslēgtos, savukārt IGBT nepieciešams nepārtraukts vārtu sprieguma padeve.
3. IGBT ir tranzistora tips un GTO ir tiristora tips, kuru analīzē var uzskatīt par cieši savienotu tranzistoru pāri.
4. IGBT ir tikai viens PN krustojums, un GTO ir trīs no tiem
5. Abas ierīces tiek izmantotas lieljaudas lietojumprogrammās.
6. GTO ir nepieciešamas ārējas ierīces, lai kontrolētu izslēgšanas un ieslēgšanas impulsus, turpretī IGBT tas nav vajadzīgs.
