ट्रांजिस्टर छोटे अर्धचालक उपकरण होते हैं जो विद्युत संकेतों और विद्युत शक्ति को बढ़ाते या स्विच करते हैं। ट्रांजिस्टर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में विद्युत सर्किट के बुनियादी निर्माण खंड हैं।
IGBT और MOSFET दो प्रकार के ट्रांजिस्टर हैं जिनमें विभिन्न वोल्टेज वाले विभिन्न उपकरणों में तीन टर्मिनलों का उपयोग किया जाता है। आइए नजर डालते हैं कि ये ट्रांजिस्टर क्या हैं और इनमें क्या अंतर है।
चाबी छीन लेना
- IGBT या इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर एक हाइब्रिड डिवाइस है जो MOSFET और BJT की विशेषताओं को जोड़ता है, जबकि MOSFET एक प्रकार का ट्रांजिस्टर है।
- आईजीबीटी में एमओएसएफईटी की तुलना में अधिक वर्तमान प्रबंधन क्षमता और कम संतृप्ति वोल्टेज है, जबकि एमओएसएफईटी में आईजीबीटी की तुलना में तेज स्विचिंग गति और कम स्विचिंग नुकसान है।
- MOSFET का उपयोग व्यापक रूप से निम्न और उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में किया जाता है, जबकि IGBT का उपयोग आमतौर पर उच्च और उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों जैसे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और मोटर ड्राइव में किया जाता है।
आईजीबीटी बनाम एमओएसएफईटी
आईजीबीटी और के बीच अंतर MOSFET यह है कि IGBT के टर्मिनल एमिटर, कलेक्टर और गेट हैं, जबकि MOSFET में सोर्स, ड्रेन और गेट टर्मिनल शामिल हैं। MOSFET इसमें एक समय में एक बॉडी टर्मिनल हो सकता है। हालाँकि, दोनों डिवाइस वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होते हैं।
आईजीबीटी तीन-टर्मिनल है अर्धचालक विभिन्न विद्युत संकेतों को बढ़ाने या उनके बीच स्विच करने के लिए विभिन्न उपकरणों में उपयोग किया जाने वाला स्विचिंग उपकरण। इसके टर्मिनल कलेक्टर, एमिटर और गेट हैं।
"कलेक्टर" और "एमिटर" आउटपुट टर्मिनल हैं, और "गेट" इनपुट टर्मिनल है। यह एक आदर्श सेमीकंडक्टर स्विचिंग डिवाइस है क्योंकि यह बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) और MOSFET के बीच का मिश्रण है।
MOSFET एक चार-टर्मिनल वोल्टेज-नियंत्रित अर्धचालक उपकरण है जो सर्किट सिग्नल को बढ़ाता या स्विच करता है। MOSFETS अब तक का सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला ट्रांजिस्टर है।
इसे पी-टाइप या एन-टाइप सेमीकंडक्टर के साथ बनाया जा सकता है। इसके टर्मिनल एक स्रोत, नाली, गेट और बॉडी हैं।
कभी-कभी बॉडी टर्मिनल स्रोत टर्मिनल से जुड़ा होता है, इस प्रकार यह तीन-टर्मिनल डिवाइस बनाता है।
तुलना तालिका
| तुलना के पैरामीटर | आईजीबीटी | MOSFET |
|---|---|---|
| टर्मिनल | इसके टर्मिनल कलेक्टर, एमिटर और गेट हैं। | इसके टर्मिनल स्रोत, नाली, गेट और बॉडी हैं। |
| चार्ज वाहक | इलेक्ट्रॉन और छिद्र दोनों ही आवेश के वाहक होते हैं। | इलेक्ट्रॉन प्रमुख चालक हैं। |
| जंक्शनों | इसमें पीएन जंक्शन हैं। | इसमें पीएन जंक्शन नहीं हैं। |
| स्विचिंग आवृत्तियों | इसमें MOSFET की तुलना में कम स्विचिंग फ्रीक्वेंसी होती है। | इसकी उच्च स्विचिंग आवृत्ति है। |
| Electrostatic छुट्टी | यह इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के लिए अत्यधिक सहिष्णु है। | इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज धातु ऑक्साइड परत के लिए हानिकारक हो सकता है। |
आईजीबीटी क्या है?
इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर या IGBT एक ट्रांजिस्टर है जो BJT और MOSFET के बीच का मिश्रण है। इसमें BJT के आउटपुट स्विचिंग और चालन गुण हैं, लेकिन यह MOSFET की तरह वोल्टेज-नियंत्रित है।
चूंकि यह वोल्टेज नियंत्रित है, डिवाइस के माध्यम से चालन बनाए रखने के लिए इसे केवल थोड़ी मात्रा में वोल्टेज की आवश्यकता होती है।
आईजीबीटी ट्रांजिस्टर नामक सेमीकंडक्टर डिवाइस के कम संतृप्ति वोल्टेज और एमओएसएफईटी की उच्च प्रतिबाधा और स्विचिंग गति को जोड़ती है। डिवाइस शून्य गेट करंट ड्राइव के साथ बड़े कलेक्टर-एमिटर करंट को संभाल सकता है।
इसके तीन टर्मिनलों में, कलेक्टर और एमिटर टर्मिनल चालन पथ से जुड़े हैं, और गेट टर्मिनल डिवाइस को नियंत्रित करने के लिए जुड़ा हुआ है।
IGBT उच्च-वोल्टेज और उच्च-वर्तमान स्थिति अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। इसका उपयोग कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उच्च दक्षता के साथ तेजी से स्विच करने के लिए किया जाता है।
आईजीबीटी का उपयोग एसी और डीसी मोटर ड्राइव, स्विच मोड पावर सप्लाई (एसएमपीएस), इनवर्टर, अनरेगुलेटेड पावर सप्लाई (यूपीएस), ट्रैक्शन मोटर कंट्रोल और इंडक्शन हीटिंग जैसे विभिन्न उपकरणों में किया जाता है।
आईजीबीटी का उपयोग करने का लाभ यह है कि यह उच्च वोल्टेज संचालन, कम इनपुट नुकसान और अधिक शक्ति लाभ प्रदान करता है। हालाँकि, यह वर्तमान को केवल "आगे" दिशा में बदल सकता है। यह एक यूनिडायरेक्शनल डिवाइस है।
MOSFET क्या है?
MOSFET या मेटल ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर एक अर्धचालक उपकरण है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक संकेतों को बढ़ाने या स्विच करने के लिए किया जाता है। यह एक 4-टर्मिनल डिवाइस है जिसके टर्मिनल के रूप में स्रोत, नाली, गेट और बॉडी है।
कभी-कभी, बॉडी और स्रोत टर्मिनल जुड़े होते हैं, जिससे टर्मिनल की संख्या 3 तक कम हो जाती है।
चार्ज कंडक्टर (इलेक्ट्रॉन या छेद) चैनल में स्रोत टर्मिनल के माध्यम से MOSFET में प्रवेश करते हैं और ड्रेन टर्मिनल के माध्यम से बाहर निकलते हैं। गेट टर्मिनल चैनल की चौड़ाई को नियंत्रित करता है।
स्रोत और ड्रेन टर्मिनल के बीच का गेट एक पतली धातु ऑक्साइड परत के माध्यम से चैनल से अलग किया जाता है। इंसुलेटेड गेट टर्मिनल के कारण इसे इंसुलेटेड गेट फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर या आईजीएफईटी के रूप में भी जाना जाता है।
एक MOSFET कम वोल्टेज पर काम करते समय भी अत्यधिक कुशल होता है। इसमें उच्च स्विचिंग गति है और वस्तुतः गेट करंट की कोई उपस्थिति नहीं है।
इसका उपयोग एनालॉग और डिजिटल सर्किट, एमओएस सेंसर, कैलकुलेटर, एम्पलीफायर और डिजिटल दूरसंचार प्रणालियों में किया जाता है।
हालाँकि, MOSFETs उच्च वोल्टेज स्तर पर कुशलता से काम नहीं कर सकते क्योंकि यह डिवाइस में अस्थिरता पैदा करता है। चूंकि इसमें धातु ऑक्साइड की परत होती है, इसलिए इलेक्ट्रोस्टैटिक परिवर्तनों के माध्यम से इसके क्षतिग्रस्त होने का खतरा हमेशा बना रहता है।
IGBT और MOSFET के बीच मुख्य अंतर
IGBT और MOSFET दोनों वोल्टेज-नियंत्रित हैं, लेकिन एक मुख्य ध्यान देने योग्य अंतर यह है कि IGBT एक 3-टर्मिनल डिवाइस है, और MOSFET एक 4-टर्मिनल डिवाइस है। हालाँकि वे बहुत समान हैं, लेकिन दोनों ट्रांजिस्टर के बीच कुछ अंतर हैं।
- IGBT इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के माध्यम से चार्ज का संचालन करता है, जबकि MOSFET इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से चार्ज का संचालन करता है।
- MOSFETs की तुलना में IGBTs पावर हैंडलिंग में बेहतर हैं।
- IGBTs MOSFETs की तुलना में उच्च वोल्टेज रेटिंग पर काम करते हैं।
- चूंकि MOSFETs में गेट टर्मिनल को अलग करने के लिए एक पतली धातु ऑक्साइड परत होती है, इसलिए वे इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। दूसरी ओर, आईजीबीटी उच्च वोल्टेज के प्रति अधिक सहिष्णु हैं।
- संकीर्ण लोड विविधताओं के लिए IGBTs को प्राथमिकता दी जाती है, जबकि MOSFETs को विस्तृत लोड विविधताओं के लिए प्राथमिकता दी जाती है।
- आईजीबीटी को कम आवृत्ति, उच्च तापमान और कम कर्तव्य चक्र अनुप्रयोगों के लिए प्राथमिकता दी जाती है, जबकि एमओएसएफईटी को उच्च आवृत्ति, कम तापमान और बड़े कर्तव्य चक्र अनुप्रयोगों के लिए पसंद किया जाता है।
अंतिम अद्यतन: 24 नवंबर, 2023
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पीयूष यादव ने पिछले 25 साल स्थानीय समुदाय में भौतिक विज्ञानी के रूप में काम करते हुए बिताए हैं। वह एक भौतिक विज्ञानी हैं जो विज्ञान को हमारे पाठकों के लिए अधिक सुलभ बनाने के लिए उत्सुक हैं। उनके पास प्राकृतिक विज्ञान में बीएससी और पर्यावरण विज्ञान में स्नातकोत्तर डिप्लोमा है। आप उनके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं जैव पृष्ठ.
स्विचिंग आवृत्तियों और चार्ज वाहकों के संदर्भ में आईजीबीटी और एमओएसएफईटी की तुलना ज्ञानवर्धक है। यह एक अच्छी तरह से शोधित कृति है।
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