4.3.3. Pensaklaran Elektronik hubung dan putus melalui sebuah katup.
Tipe komponen ini adalah pengendalian elektrodenya dapat menghantarkan dan menyetop arus yang mengalir.
Sebagai bukti: kedua pengendalian ini dapat dilihat dari bentuk simbolnya.
Gambar 4.9 Simbol pensaklaran dua katup Komponen komponen tersebut yaitu:
Power MOSFET n- Kanal
Fungsinya ideal: - Pada saat menghantar:
u
GS
0 ? i
D
0, u
DS
=0 - Pada saat menutup:
u
GS
0 ? i
D
=0
Gambar 4.10 Simbol Power Mosfet n-Kanal
Data batas Contoh: u
DS max
= 1000V, i
DN
=30A , f
max
=100kHz u
DS max
= 200V, i
DN
=100A , f
max
=50kHz
IGBT
Fungsinya ideal: - Pada saat menghantar:
u
GE
0 ? i
C
0, u
CE
=0 - Pada saat menutup:
u
GE
0 ? i
C
=0 Data batas Contoh:
U
CE max
= 1700V, i
CN
=440A , f
max
=20kHz
Gambar 4.11 Simbol IGBT
Transistor Daya Bipolar BJT
Fungsinya ideal: - Pada saat menghantar:
i
B
0 ? i
C
0, u
CE
=0
- Pada saat menutup: i
B
=0 ? i
C
=0 Data batas Contoh:
U
CE max
= 1400V, i
CN
=1000A , f
max
=5kHz U
CE max
= 1000V, i
CN
=100A , f
max
=50kHz
Gambar 4.12 Simbol Transistor Daya Bipolar BJT
GTO- Thyristor
Fungsinya ideal: - Pada saat menghantar:
I
G
0 ? i
A
0, u
AK
=0 - Pada saat menutup:
I
G
=0 ? i
A
=0 Data batas Contoh:
U
AK max
= 4500V, i
N
=4000A , f
max
=1..2kHz U
AK max
= 6500V, i
N
=1500A , f
max
=1..2kHz Komponen ini jika dibandingkan dengan IGBT dan MOSFET untuk
dayanya jelas lebih tinggi hanya frekwensi kerjanya sedikit lebih rendah. Komponen ini dipergunakan pada rangkaian kereta api listrik dan
penggerak mesin motor yang besar.
4.3.4. Perbandingan kinerja dari MOSFET, IGBT dan BJT.
Transistor IGBT Insulated-Gate Bipolar Transistor adalah piranti semikonduktor yang setara dengan gabungan sebuah transistor bipolar
BJT dan sebuah transistor efek medan MOSFET Input dari IGBT adalah terminal Gate dari MOSFET, sedang terminal Source dari
MOSFET terhubung ke terminal Basis dari BJT. Dengan demikian, arus drain keluar dan dari MOSFET akan menjadi arus basis dari BJT. Karena
besarnya tahanan masuk dari MOSFET, maka terminal input IGBT hanya akan menarik arus yang kecil dari sumber. Di pihak lain, arus drain
sebagai arus keluaran dari MOSFET akan cukuo besar untuk membuat BJT mencapai keadaan saturasi. Dengan gabungan sifat kedua elemen
tersebut, IGBT mempunyai perilaku yang cukup ideal sebagai sebuah sakelar elektronik. Di satu pihak IGBT tidak terlalu membebani sumber, di
pihak lain mampu menghasilkan arus yang besar bagi beban listrik yang dikendalikannya. Komponen utama di dalam aplikasi elekronika daya
power electronics dewasa ini adalah sakelar zat padat solid-state switches yang diwujudkan dengan peralatan semikonduktor seperti
transistor bipolar BJT, transistor efek medan MOSFET, maupun Thyristor. Sebuah sakelar ideal di dalam aplikasi elektronika daya akan
mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
1. Pada saat keadaan tidak menghantar OFF, sakelar mempunyai tahanan yang besar sekali, mendekati nilai tak berhingga. Dengan kata
lain, nilai arus bocor struktur sakelar sangat kecil
2. Sebaliknya, pada saat keadaan menghantar ON, sakelar mempunyai tahanan menghantar R_on yang sekecil mungkin. Ini akan
membuat nilai tegangan jatuh voltage drop keadaan menghantar juga sekecil mungkin, demikian pula dengan besarnya daya lesapan power
dissipation yang terjadi, dan
3. Kecepatan pensakelaran switching speed yang tinggi. Sifat nomor 1 umumnya dapat dipenuhi dengan baik oleh semua jenis
peralatan semikonduktor yang disebutkan di atas, karena peralatan semikonduktor komersial pada umumnya mempunyai nilai arus bocor
yang sangat kecil. Untuk sifat nomor 2, BJT lebih unggul dari MOSFET, karena tegangan jatuh pada terminal kolektor-emitter, VCE pada
keadaan menghantar ON dapat dibuat sekecil mungkin dengan membuat transitor BJT berada dalam keadaan jenuh saturasi.
Kategori