इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में MOS ट्यूब और IGBT ट्यूब अक्सर दिखाई देते हैं। इन दोनों का उपयोग स्विचिंग एलिमेंट के रूप में किया जा सकता है। MOS ट्यूब और IGBT ट्यूब की दिखावट और विशेषताएँ भी अपेक्षाकृत समान हैं। तो फिर कुछ सर्किट में MOS ट्यूब और कुछ में IGBT ट्यूब का उपयोग क्यों किया जाता है?  
आइए MOS ट्यूब और IGBT ट्यूब के बीच के अंतर को देखें!  
                 

एमओएस ट्यूब क्या है?

फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं, अर्थात् जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (जेएफईटी) और इंसुलेटेड गेट फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (एमओएस ट्यूब)।  
MOS ट्यूब को MOSFET कहते हैं, और इसका पूरा चीनी नाम मेटल-ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है। चूंकि इस फील्ड इफेक्ट ट्यूब का गेट एक इन्सुलेटिंग परत द्वारा अलग किया जाता है, इसलिए इसे इंसुलेटेड गेट फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर भी कहा जाता है।  
   
MOSFET को चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एन-चैनल डिप्लेशन प्रकार और एन्हांसमेंट प्रकार; पी-चैनल डिप्लेशन प्रकार और एन्हांसमेंट प्रकार।  
    MOSFET के प्रकार और परिपथ प्रतीक  
कुछ MOSFET में एक डायोड होता है, जो बॉडी डायोड, पैरासिटिक डायोड या फ्रीव्हीलिंग डायोड हो सकता है।  
  पैरासिटिक डायोड की भूमिका के लिए दो स्पष्टीकरण हैं:  

• MOSFET का पैरासिटिक डायोड VDD ओवरवोल्टेज होने पर MOS ट्यूब को जलने से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है, क्योंकि ओवरवोल्टेज से MOS ट्यूब को नुकसान पहुंचने से पहले, डायोड पहले रिवर्स ब्रेकडाउन हो जाता है और ग्राउंड की ओर एक बड़ी धारा प्रवाहित करता है, जिससे MOS ट्यूब को जलने से बचाया जा सकता है।
• यह एमओएस ट्यूब को तब जलने से बचाता है जब एमओएस ट्यूब के सोर्स और ड्रेन को विपरीत दिशा में जोड़ा जाता है। साथ ही, यह सर्किट में विपरीत दिशा से उत्पन्न वोल्टेज के लिए एक मार्ग प्रदान करता है, जिससे एमओएस ट्यूब के टूटने से बचा जा सके।

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

IGBT क्या है?

आईजीबीटी (इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर) एक मिश्रित अर्धचालक उपकरण है जो एक ट्रांजिस्टर और एक एमओएस ट्यूब से मिलकर बना होता है।    
एक नए प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर उपकरण के रूप में, आईजीबीटी में उच्च इनपुट प्रतिबाधा, कम वोल्टेज नियंत्रण बिजली खपत, सरल नियंत्रण सर्किट, उच्च वोल्टेज प्रतिरोध और बड़ी धारा सहनशीलता जैसी विशेषताएं हैं, और इसका व्यापक रूप से विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों में उपयोग किया जाता है।  
   
IGBT के सर्किट सिंबल अभी तक एक समान नहीं हैं। सर्किट डायग्राम बनाते समय, आमतौर पर ट्रायोड और MOS ट्यूब के सिंबल का इस्तेमाल किया जाता है। ऐसे में, सर्किट डायग्राम पर अंकित मॉडल देखकर आप यह पता लगा सकते हैं कि यह IGBT है या MOS ट्यूब।  
साथ ही, आपको इस बात पर भी ध्यान देना चाहिए कि आईजीबीटी में बॉडी डायोड है या नहीं। यदि यह चित्र में अंकित नहीं है, तो इसका मतलब यह नहीं है कि यह मौजूद नहीं है। जब तक आधिकारिक जानकारी में स्पष्ट रूप से अन्यथा न कहा गया हो, यह डायोड मौजूद होता है।  
   
आईजीबीटी के अंदर स्थित बॉडी डायोड परजीवी नहीं है, बल्कि इसे विशेष रूप से आईजीबीटी के नाजुक रिवर्स विदस्टैंड वोल्टेज की सुरक्षा के लिए स्थापित किया गया है। इसे एफडब्ल्यूडी (फ्रीव्हीलिंग डायोड) भी कहा जाता है।  
आईजीबीटी में बॉडी डायोड है या नहीं, यह पता लगाना मुश्किल नहीं है। आप मल्टीमीटर का उपयोग करके आईजीबीटी के C और E ध्रुवों का प्रतिरोध माप सकते हैं। यदि आईजीबीटी सही स्थिति में है और C और E ध्रुवों पर मापा गया प्रतिरोध मान अनंत है, तो इसका मतलब है कि आईजीबीटी में बॉडी डायोड नहीं है।  
आईजीबीटी एसी मोटर्स, फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स, स्विचिंग पावर सप्लाई, लाइटिंग सर्किट, ट्रैक्शन ड्राइव आदि जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयुक्त है।  
                 

एमओएस ट्यूबों और आईजीबीटी की संरचनात्मक विशेषताएं

नीचे दिए गए चित्र में एमओएस ट्यूब और आईजीबीटी ट्यूब की आंतरिक संरचना दिखाई गई है।  
   
एक आईजीबीटी का निर्माण एमओएसएफईटी के ड्रेन में एक अतिरिक्त परत जोड़कर किया जाता है।  
नीचे दिए गए चित्र में IGBT का आदर्श समतुल्य परिपथ दिखाया गया है। IGBT वास्तव में MOSFET और ट्रांजिस्टर का संयोजन है। MOSFET की एक कमी यह है कि इसका ऑन-रेज़िस्टेंस अधिक होता है, लेकिन IGBT इस कमी को दूर कर देता है। उच्च वोल्टेज पर भी IGBT का ऑन-रेज़िस्टेंस कम रहता है।    
इसके अतिरिक्त, समान शक्ति क्षमता वाले IGBT और MOSFET के मामले में, IGBT की गति MOSFET की तुलना में धीमी हो सकती है, क्योंकि IGBT में टर्न-ऑफ टेल टाइम होता है। IGBT के लंबे टर्न-ऑफ टेल टाइम के कारण, डेड टाइम भी बढ़ जाता है, जिससे स्विचिंग आवृत्ति प्रभावित होती है।  
                 

MOS ट्यूब या IGBT में से चुनें

किसी सर्किट में, पावर स्विचिंग ट्यूब के रूप में MOS ट्यूब का उपयोग करना है या IGBT ट्यूब का, यह एक ऐसा प्रश्न 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 आप दोनों के उपयोग की शर्तें भी देख सकते हैं। छायांकित क्षेत्र दर्शाता है कि MOSFET और IGBT दोनों का चयन किया जा सकता है, और "?" का चिह्न उस स्तर को दर्शाता है जिसे वर्तमान प्रक्रिया द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है।  
   
सामान्य तौर पर, MOSFET का लाभ यह है कि इसमें उच्च आवृत्ति के अच्छे गुण होते हैं और यह कई सौ किलोहर्ट्ज़ से लेकर मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति पर काम कर सकता है। इसका नुकसान यह है कि इसका ऑन-रेज़िस्टेंस अधिक होता है और उच्च वोल्टेज और उच्च करंट की स्थितियों में यह बहुत अधिक बिजली की खपत करता है। दूसरी ओर, IGBT कम आवृत्ति और उच्च शक्ति की स्थितियों में अच्छा प्रदर्शन करता है, इसका ऑन-रेज़िस्टेंस कम होता है और यह उच्च वोल्टेज सहन क्षमता रखता है।  
MOSFET का उपयोग स्विचिंग पावर सप्लाई, बैलास्ट, उच्च-आवृत्ति प्रेरण हीटिंग, उच्च-आवृत्ति इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन, संचार पावर सप्लाई और अन्य उच्च-आवृत्ति पावर सप्लाई क्षेत्रों में किया जाता है; IGBT का उपयोग मुख्य रूप से वेल्डिंग मशीन, इन्वर्टर, आवृत्ति कनवर्टर, इलेक्ट्रोप्लेटिंग इलेक्ट्रोलाइटिक पावर सप्लाई, अल्ट्रासोनिक प्रेरण हीटिंग और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।

नोट: यह लेख "21ic इलेक्ट्रॉनिक नेटवर्क" से पुनर्प्रकाशित किया गया है, जो बौद्धिक संपदा अधिकारों के संरक्षण का समर्थन करता है। पुनर्प्रकाशन करते समय कृपया मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन होता है, तो कृपया इसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।