IGBT vs GTO
GTO (Gate Turn-Off Thyristor) a IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) jsou dva typy polovodičových zařízení se třemi vývody. Oba se používají pro řízení proudů a pro spínací účely. Obě zařízení mají ovládací terminál zvaný ‚brána‘, ale mají různé principy činnosti.
GTO (Gate Turn-Off Thyristor)
GTO je vyrobeno ze čtyř polovodičových vrstev typu P a typu N a struktura zařízení se ve srovnání s normálním tyristorem mírně liší. V analýze je GTO také považován za vázaný pár tranzistorů (jeden PNP a druhý v konfiguraci NPN), stejně jako u normálních tyristorů. Tři terminály GTO se nazývají ‚anoda‘, ‚katoda‘a ‚brána‘.
Za provozu působí tyristor vodivě, když je bráně přiveden impuls. Má tři provozní režimy známé jako „reverzní blokovací režim“, „dopředný blokovací režim“a „dopředný režim vedení“. Jakmile je brána spuštěna pulzem, tyristor přejde do „dopředného vodivého režimu“a pokračuje ve vedení, dokud se propustný proud nestane nižší než prahová „přídržný proud“.
Kromě funkcí normálních tyristorů je stav „vypnuto“GTO také ovladatelný pomocí záporných impulsů. U normálních tyristorů se funkce „vypnuto“děje automaticky.
GTO jsou napájecí zařízení a většinou se používají v aplikacích na střídavý proud.
Bipolární tranzistor s izolovanou bránou (IGBT)
IGBT je polovodičové zařízení se třemi terminály známými jako „Emitter“, „Collector“a „Gate“. Jedná se o typ tranzistoru, který zvládne vyšší množství energie a má vyšší spínací rychlost, díky čemuž je vysoce účinný. IGBT byl uveden na trh v 80. letech 20. století.
IGBT má kombinované vlastnosti MOSFET a bipolárního tranzistoru (BJT). Je poháněn hradlem jako MOSFET a má charakteristiky proudového napětí jako BJT. Proto má výhody jak schopnosti manipulace s vysokým proudem, tak snadného ovládání. IGBT moduly (skládající se z několika zařízení) zvládají kilowatty energie.
Jaký je rozdíl mezi IGBT a GTO?
1. Tři terminály IGBT jsou známé jako emitor, kolektor a brána, zatímco GTO má terminály známé jako anoda, katoda a brána.
2. Brána GTO potřebuje ke spínání pouze impuls, zatímco IGBT potřebuje nepřetržité napájení hradlového napětí.
3. IGBT je typ tranzistoru a GTO je typ tyristoru, který lze v analýze považovat za pevně spojený pár tranzistorů.
4. IGBT má pouze jeden PN přechod a GTO má tři z nich
5. Obě zařízení se používají ve vysoce výkonných aplikacích.
6. GTO potřebuje externí zařízení k ovládání pulzů vypnutí a zapnutí, zatímco IGBT nepotřebuje.
