Pengertian Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) dan Karakteristik IGBT

Pengertian Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) dan Karakteristik IGBT – Insulated Gate Bipolar Transistor atau Transistor IGBT adalah Transistor sakelar daya yang menggabungkan keunggulan dua jenis Transistor yaitu MOSFET (Metal oxide Field effect transistor) dan BJT (Bipolar Junction Transistor) yang digunakan dalam rangkaian Catu Daya dan Rangkaian Pengendalian Motor. Transistor IGBT ini memiliki keunggulan kecepatan Switching (sakelar) yang tinggi dengan impedansi tinggi seperti halnya MOSFET. Di sisi lain, IGBT juga memiliki gain tinggi dan tegangan saturasi rendah seperti yang terdapat pada Transistor Bipolar (BJT).

Seperti yang disebutkan pada namanya, Insulated Gate Bipolar Transistor menggabungkan teknologi Gerbang Terisolasi (Insulated Gate) dari MOSFET dengan Karakteristik kinerja Output dari Transistor Bipolar konvensional (Bipolar Transistor). Hasil dari kombinasi hibrid ini yaitu Transitor IGBT memiliki karakteristik switching dan konduksi output dari transistor bipolar tetapi dikendalikan oleh Tegangan (medan listrik) seperti MOSFET. Dalam bahasa Indonesia, Transistor IGBT dapat diterjemahkan menjadi Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi atau Transistor Dwikutub Gerbang-Terisolasi.

IGBT pada umumnya digunakan dalam aplikasi yang berkaitan dengan elektronika daya (power) seperti inverter, konverter dan catu daya listrik yang memerlukan sebuah perangkat switching solid state berkecepatan tinggi dengan gain daya yang tinggi. Keuntungan yang diperoleh dari perangkat transistor bipolar gerbang terisolasi (IGBT) atas BJT atau MOSFET adalah dapat menawarkan gain daya dan kecepatan switching yang lebih tinggi serta dapat beroperasi di tegangan dan arus yang lebih tinggi dengan kerugian input (Input Losses) yang lebih rendah. Insulated Gate Bipolar Transistor ini pada dasarnya dirancang khusus untuk memenuhi kebutuhan daya tinggi.
Baca juga : Pengertian Transistor dan Jenis-jenisnya.

Untuk mendapatkan efek MOSFET dan BJT seperti yang disebut diatas, sebuah MOSFET diintegrasikan dengan sebuah Transistor Bipolar sehingga membentuk konfigurasi Darlington seperti pada gambar dibawah ini.

Pengertian Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) dan Karakteristik IGBT

Seperti yang kita lihat pada gambar diatas, Insulated Gate Bipolar Transistor atau IGBT Transistor adalah transistor yang memiliki tiga terminal, sebuah MOSFET Kanal-N dihubungkan secara seri dengan sebuah Transistor Bipolar tipe PNP yang membentuk konfigurasi Darlington dan kemudian dikemas menjadi sebuah komponen elektronik yang kita sebut sebagai Transistor IGBT ini.

Tiga terminal yang terdapat pada Transistor IGBT diberi nama Kolektor (Collector), Emitor (Emitter) dan Gerbang (Gate). Dua terminalnya yaitu Kolektor dan Emittor adalah jalur konduktansi yang melewatkan arus, sedangkan terminal satunya lagi adalah terminal Gerbang atau Gate yang berfungsi sebagai pengendali.

Karakteristik IGBT

Karena IGBT adalah perangkat yang dikendalikan oleh tegangan, jadi hanya memerlukan tegangan kecil pada Gerbang untuk mempertahankan konduksinya. Ini berbeda dengan Transistor Bipolar (BJT) yang mengharuskan arus Basis terus disuplai dalam jumlah yang cukup besar untuk mempertahankan saturasinya.

IGBT juga merupakan perangkat searah yang hanya dapat mengalihkan arus dalam “arah maju”, yaitu dari Kolektor ke Emitter, karakteristik ini tidak seperti MOSFET yang memiliki kemampuan switching arus dua arah (dikontrol dalam arah maju dan tidak terkontrol dalam arah sebaliknya).

Prinsip operasi dan rangkaian penggerak Gerbang untuk IGBT sangat mirip dengan MOSFET daya saluran-N. Perbedaan mendasar pada IGBT adalah bahwa dalam keadaan ON, resistansi penghantar lebih kecil ketika arus mengalir melalui perangkat. Oleh Karena itu, Arus yang mengalir jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan MOSFET daya yang setara.

Keuntungan utama menggunakan IGBT dibandingkan jenis perangkat transistor lainnya adalah kemampuannya pada tegangan tinggi, resistansi ON yang rendah, kemudahan dalam menggerakannya dan kecepatan switching yang relatif lebih cepat.