IGBT versus GTO
GTO (Gate Turn-off Thyristor) en IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) zijn twee soorten halfgeleiderapparaten met drie terminals. Beiden worden gebruikt om stromen te regelen en voor schakeldoeleinden. Beide apparaten hebben een controleterminal genaamd 'gate', maar hebben verschillende werkingsprincipes.
GTO (Gate Turn-off Thyristor)
GTO is gemaakt van vier P-type en N-type halfgeleiderlagen, en de apparaatstructuur is weinig anders dan bij een normale thyristor. Bij analyse wordt GTO ook beschouwd als een gekoppeld paar transistors (één PNP en andere in NPN-configuratie), hetzelfde als voor normale thyristors. Drie terminals van GTO worden 'anode', 'kathode' en 'poort' genoemd.
In bedrijf werkt thyristor geleidend wanneer een puls aan de poort wordt geleverd. Het heeft drie werkingsmodi die bekend staan als 'reverse blocking mode', 'forward blocking mode' en 'forward conducting mode'. Zodra de poort wordt geactiveerd met de puls, gaat de thyristor naar de 'voorwaartse geleidingsmodus' en blijft hij geleiden totdat de voorwaartse stroom minder wordt dan de drempelwaarde voor 'houdstroom'.
Naast de kenmerken van normale thyristors, is de 'uit'-toestand van de GTO ook regelbaar via negatieve pulsen. Bij normale thyristors gebeurt de 'uit'-functie automatisch.
GTO's zijn stroomtoestellen en worden meestal gebruikt in wisselstroomtoepassingen.
Geïsoleerde poort bipolaire transistor (IGBT)
IGBT is een halfgeleiderapparaat met drie terminals die bekend staan als 'Emitter', 'Collector' en 'Gate'. Het is een type transistor dat een grotere hoeveelheid stroom aankan en een hogere schakelsnelheid heeft, waardoor het zeer efficiënt is. IGBT is in de jaren tachtig op de markt geïntroduceerd.
IGBT heeft de gecombineerde kenmerken van zowel MOSFET als bipolaire junctie-transistor (BJT). Het is poortgestuurd zoals MOSFET en heeft stroomspanningskenmerken zoals BJT's. Daarom heeft het de voordelen van zowel een hoge stroomafhandelingscapaciteit als een gemakkelijke bediening. IGBT-modules (bestaande uit een aantal apparaten) kunnen kilowatt aan vermogen verwerken.
Wat is het verschil tussen IGBT en GTO?
1. Drie terminals van IGBT staan bekend als emitter, collector en gate, terwijl GTO terminals heeft die bekend staan als anode, kathode en gate.
2. Gate van de GTO heeft alleen een puls nodig om te schakelen, terwijl IGBT een continue toevoer van poortspanning nodig heeft.
3. IGBT is een type transistor en GTO is een type thyristor, dat in de analyse kan worden beschouwd als een nauw gekoppeld paar transistoren.
4. IGBT heeft slechts één PN-knooppunt, en GTO heeft er drie
5. Beide apparaten worden gebruikt in toepassingen met hoog vermogen.
6. GTO heeft externe apparaten nodig om in- en uitschakelimpulsen te regelen, terwijl IGBT dat niet nodig heeft.
