절연 게이트 쌍극성 트랜지스터

[큰나무]

직류를 필요로 하는 전자기기를 교류로 작동시키기 위해서는 교류를 직류로 변환시키는 교류/직류 변환기(A/D Converter)를 필요로 한다. 반대로 교류를 필요로 하는 전자기기를 축전지로 작동시키기 위해서는 직류를 교류로 변환시키는 인버터(inverter)를 필요로 한다.

IGBT는 쌍극성 트랜지스터의 장점(우수한 도통성)과 전계효과 트랜지스터(FET)의 장점(출력손실이 없는 제어)을 결합한 소자이다.

IGBT의 구조

IGBT의 구조는 파워-FET(예 : MOS-FET)의 구조와 비슷하다. N형 반도체층의 아래에 위치한 P형 반도체층의 재료(IGBT의 컬렉터(C) 단자를 형성)에 따라 차이가 있다.[그림 2-101 IGBT의 구조]

IGBT에서는 전계효과 트랜지스터(FET)가 쌍극성 트랜지스터를 제어한다.[그림 2-102(a) 대체회로]

[그림 2-101] IGBT의 구조

[그림 2-102] IGBT의 표시기호 및 외관

IGBT는 MOSFET에서와 마찬가지로 병렬로 연결된 다수의 소자에 컬렉터(C)는 1개뿐이다.

IGBT는 3개의 단자(G, E, C)를 가지고 있다.[그림 2-102(c)].

소자들의 제어는 게이트-이미터(G-E) 회로에 의해 이루어진다.

부하전류(I_C)는 컬렉터-이미터(C-E) 구간을 거쳐 흐른다.

[네이버 지식백과] 절연 게이트 쌍극성 트랜지스터 [Insulated Gate Bipolar Transistor] (최신자동차공학시리즈 3 - 첨단자동차전기전자, 2012. 9. 5., 도서출판 골든벨)