एमओएस ट्यूब और आईजीबीटी में क्या अंतर है?

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2022-03-17 1282

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में, MOS ट्यूब और IGBT ट्यूब अक्सर दिखाई देते हैं, और दोनों का उपयोग स्विचिंग एलिमेंट के रूप में किया जा सकता है। MOS ट्यूब और IGBT ट्यूब दिखने और विशिष्ट मापदंडों में समान हैं। तो फिर कुछ सर्किट में MOS ट्यूब और कुछ में IGBT ट्यूब का उपयोग क्यों किया जाता है?

आइए एमओएस ट्यूब और आईजीबीटी ट्यूब के बीच अंतर पर एक नज़र डालें।

एमओएस ट्यूब क्या है?

FET के दो मुख्य प्रकार हैं: जंक्शन FET (JFET) और इंसुलेटेड गेट FET (MOS)। MOS, MOSFET है, जिसका पूरा नाम चीनी में मेटल-ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है। चूँकि इस फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर का गेट एक इंसुलेटिंग परत द्वारा पृथक होता है, इसलिए इसे इंसुलेटेड गेट फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर भी कहा जाता है।

MOSFET को N-चैनल रिक्तीकरण प्रकार और संवर्द्धन प्रकार; P-डिच रिक्तीकरण प्रकार और संवर्द्धन प्रकार में विभाजित किया जा सकता है।
MOSFET के लिए आवेदन पत्र की आवश्यकता है
कुछ MOSFET के अन्दर एक डायोड होता है, जो एक बॉडी डायोड, या एक परजीवी डायोड या एक फ्रीव्हीलिंग डायोड होता है।

परजीवी डायोड की भूमिका के बारे में दो स्पष्टीकरण हैं:

MOSFET के परजीवी डायोड का उपयोग VDD के ओवर-वोल्टेज होने पर MOS ट्यूब को जलने से रोकने के लिए किया जाता है, क्योंकि ओवर-वोल्टेज के कारण MOS ट्यूब को नुकसान पहुंचने से पहले, डायोड पहले रिवर्स में टूट जाता है, और बड़ी धारा सीधे जमीन पर चली जाती है, इस प्रकार MOS ट्यूब को जलने से रोका जाता है।
यह एमओएस ट्यूब को जलने से रोक सकता है जब एमओएस ट्यूब का स्रोत और नाली विपरीत रूप से जुड़े होते हैं, और जब सर्किट में रिवर्स प्रेरित वोल्टेज होता है तो रिवर्स प्रेरित वोल्टेज के लिए एक पथ भी प्रदान कर सकता है, ताकि रिवर्स प्रेरित वोल्टेज को रोका जा सके। एमओएस ट्यूब को तोड़ना।

MOSFET में उच्च इनपुट प्रतिबाधा, तेज स्विचिंग गति, अच्छी थर्मल स्थिरता, वोल्टेज नियंत्रण धारा आदि की विशेषताएं हैं। इसका उपयोग सर्किट में एम्पलीफायर, इलेक्ट्रॉनिक स्विच आदि के रूप में किया जा सकता है।

आईजीबीटी क्या है?

आईजीबीटी (इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर), इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर, ट्रांजिस्टर और एमओएस ट्रांजिस्टर से बना एक मिश्रित अर्धचालक उपकरण है।

एक नए प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक उपकरण के रूप में, आईजीबीटी में उच्च इनपुट प्रतिबाधा, वोल्टेज नियंत्रण के लिए कम बिजली की खपत, सरल नियंत्रण सर्किट, उच्च वोल्टेज प्रतिरोध, उच्च वर्तमान सहिष्णुता आदि की विशेषताएं हैं, और विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

IGBT के परिपथ प्रतीकों को अभी तक एकीकृत नहीं किया गया है। योजनाबद्ध आरेख बनाते समय, ट्रायोड और MOS ट्यूब के प्रतीकों को आमतौर पर उधार लिया जाता है।
इस समय, योजनाबद्ध आरेख पर अंकित मॉडल से यह अनुमान लगाया जा सकता है कि यह IGBT है या MOS ट्यूब। साथ ही, इस बात पर भी ध्यान दें कि IGBT में बॉडी डायोड है या नहीं। अगर यह चित्र पर अंकित नहीं है, तो इसका मतलब यह नहीं है कि यह मौजूद नहीं है। जब तक आधिकारिक आंकड़ों में विशेष निर्देश न हों, यह डायोड मौजूद है।

आईजीबीटी का आंतरिक बॉडी डायोड परजीवी नहीं है, बल्कि आईजीबीटी के नाजुक रिवर्स वोल्टेज को बचाने के लिए विशेष रूप से सेट किया गया है, जिसे एफडब्ल्यूडी (फ्री-व्हीलिंग डायोड) भी कहा जाता है।

यह निर्धारित करना मुश्किल नहीं है कि IGBT के अंदर बॉडी डायोड है या नहीं। IGBT के C और E ध्रुवों को मल्टीमीटर से मापा जा सकता है। यदि IGBT ठीक है और मापे गए C और E ध्रुवों के प्रतिरोध मान अनंत हैं, तो इसका मतलब है कि IGBT में कोई बॉडी डायोड नहीं है। IGBT एसी मोटर, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर, स्विचिंग पावर सप्लाई, लाइटिंग सर्किट, ट्रैक्शन ड्राइव आदि जैसे क्षेत्रों में उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त है।

एमओएस ट्रांजिस्टर और आईजीबीटी की संरचनात्मक विशेषताएं

एमओएस ट्यूब और आईजीबीटी ट्यूब की आंतरिक संरचना निम्नलिखित चित्र में दिखाई गई है।

IGBT का निर्माण MOSFET के ड्रेन में एक परत जोड़कर किया जाता है। IGBT का आदर्श समतुल्य सर्किट निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है।
IGBT वास्तव में MOSFET और ट्रांजिस्टर ट्रायोड का एक संयोजन है। MOSFET में उच्च ऑन-प्रतिरोध का नुकसान है, लेकिन IGBT इस कमी को दूर कर देता है, और उच्च वोल्टेज पर भी IGBT का ऑन-प्रतिरोध कम रहता है।

इसके अलावा, समान शक्ति क्षमता वाले IGBT और MOSFET की गति MOSFET की तुलना में धीमी हो सकती है, क्योंकि IGBT का टर्न-ऑफ टेलिंग समय होता है, और IGBT का डेड टाइम इसके लंबे टर्न-ऑफ टेलिंग समय के कारण लंबा हो जाएगा, जिससे स्विचिंग आवृत्ति प्रभावित होगी।

एमओएस ट्यूब या आईजीबीटी चुनें।

सर्किट में, पावर स्विच ट्यूब के रूप में MOS ट्यूब चुनें या IGBT ट्यूब, यह एक ऐसी समस्या है जिसका सामना इंजीनियरों को अक्सर करना पड़ता है। यदि सिस्टम के वोल्टेज, करंट और स्विचिंग पावर जैसे कारकों को ध्यान में रखा जाए, तो निम्नलिखित बिंदुओं को संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

नीचे दिए गए चित्र से यह भी देखा जा सकता है कि दोनों के लिए शर्तें इस्तेमाल की गई हैं। छायांकित क्षेत्र दर्शाता है कि MOSFET और IGBT दोनों का चयन किया जा सकता है, "?" उस स्तर को दर्शाता है जहाँ वर्तमान प्रक्रिया नहीं पहुँच सकती।

सामान्यतः, MOSFET में अच्छी उच्च-आवृत्ति विशेषताएँ होने के लाभ होते हैं, जो कई सौ kHz और अधिकतम MHz की आवृत्ति पर काम कर सकते हैं, लेकिन उच्च-वोल्टेज और उच्च-धारा स्थितियों में बड़े ऑन-प्रतिरोध और उच्च विद्युत खपत जैसी कमियाँ भी होती हैं। हालाँकि, IGBT कम आवृत्ति और उच्च शक्ति पर उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है, जिसमें कम ऑन-प्रतिरोध और उच्च सहनशील वोल्टेज होता है।

MOSFET का उपयोग स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, गिट्टी, उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग, उच्च आवृत्ति इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन, संचार बिजली की आपूर्ति और अन्य उच्च आवृत्ति बिजली आपूर्ति क्षेत्रों में किया जाता है; IGBT का व्यापक रूप से वेल्डिंग मशीन, इन्वर्टर, आवृत्ति कनवर्टर, इलेक्ट्रोप्लेटिंग इलेक्ट्रोलाइटिक बिजली की आपूर्ति, अल्ट्रासोनिक प्रेरण हीटिंग और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

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