Nama : Yazid Khoirul Anwar

Nim : 111910201102

Tugas : Elektronika Daya – Bab.3

Power Bipolar Junction Transistor

(BJT)

Pengenalan tentang Bipolar Junction

Transistor.

BJT adalah perangkat semikonduktor pertama yang

memungkinkan kontrol penuh pada perputaran dan

untuk mematikan operasi. Ini menyederhanakan

desain sejumlah sirkuit besar Power Elektronik yang

dipaksa digunakan komutasi thyristor pada waktu itu

dan juga membantu mewujudkan sejumlah sirkuit

baru. Selanjutnya, banyak perangkat lain yang dapat

secara luas diklasifikasikan sebagai "Transistor"

yang telah dikembangkan.

Prinsip kerja BJT

Beberapa hole dan elektron akan

mengalami rekombinasi di daerah

sambungan sehingga arus mengalir

melalui device dibawa oleh hole pada

base(daerah tipe-p) dan elektron pada

emiter (daerah tipe-n ). Karena derajat

doping pada emiter (daerah tipe n)

lebih besar daripada base (daerah tipe

p), arus maju akan dibawa lebih

banyak oleh elektron.

Aliran dari muatan minoritas akan

mampu melewati sambungan p-n

sebagai kondisi reverse bias tetapi

pada skala yang kecil sehingga arus

yang timbul pun sangat kecil dan

dapat diabaikan.

Fitur konstruksional dari Power BJT

Struktur vertikal lebih disukai untuk transistor daya karenamemaksimalkan luas penampang melalui kondisi arus ygmengalir. Dengan demikian, resistansi dan kerugian dayadapat diminimalkan.

Untuk mempertahankan keuntungan besar saat "β" (dandengan demikian mengurangi basis drive sesaat) kepadatanemitor doping dibuat beberapa kali lipat lebih tinggi daridaerah basis . Ketebalan daerah basis juga dibuat setipismungkin .

Secara praktis transistor daya memiliki emitor dan basis ygdisisipkan sebagai jari-jari mereka yang sempit . Hal inidiperlukan untuk mencegah "crowding sesaat" dankonsekuen “breakdown kedua".

Karakteristik output i-v dari Transistor

Daya Sebuah keluaran khas karakteristik (IC vs VCE) transistor daya tipe n-p-n

ditunjukkan pada Gambar 3.4 Sebuah transistor daya memperlihatkan "Cut

off", "aktif" dan "daerah Saturasi" operasi dalam karakteristik output mirip

dengan transistor tingkat sinyal. Dalam kenyataanya karakteristik output dari

Transistor Daya dalam "Cut off" dan daerah "Active" secara kualitatif identik

dengan transistor tingkat sinyal.

Di daerah cut off ( iB ≤ 0 ) arus kolektor hampir nol . Tegangan maksimum antara kolektor dan emitor dalam kondisi ini disebut “ tegangan forward block maksimum dengan terminal basis terbuka ( iB = 0 )“.

Dalam daerah aktif, vCB ≥ –0,4 V, kurva iC – vCB berbeda denganyang diharapkan karena: Kurva tidak tidak datar tapi menunjukkan koefisien arah yang positif. Hal

ini disebabkan adanya ketergantungan iC terhadap vCB Pada harga vCB yang relatif besar, iC meningkat dengan cepat, karena

terjadinya ‘breakdown’

Di daerah saturasi adalah titik pertemuan basis-kolektor forward bias. Resistivitas daerah ini tergantung sampai batas tertentu pada arus basis. Oleh karena itu, di daerah saturasi, arus basis masih kmengontrol arus kolektor meskipun nilai β berkurang secara signifikan.

Karakteristik Switching Pada Transistor

Daya

Hanya dapat dilewati oleh satu arah ketika kondisi ON

Hanya terbatas memblokir tegangan dalam satu arah

Memiliki Kondisi drop tegangan selama "ON"

membawa arus bocor yang kecil selama kondisi OFF

Operasi Switching tidak instan

membutuhkan daya non zero kontrol untuk proses

switching

Karakteristik Turn On Transistor Daya

Untuk mengaktifkan transistor ON pada t = 0 ,

biasing basis tegangan VBB berubah ke nilai positif

yang sesuai . Ini memulai proses redistribusi biaya

pada sambungan basis-emitor. Proses ini mirip dengan

pengisian dari kapasitor.

Memang, reverse bias basis emitor sering diwakili oleh

tegangan yg tergantung kapasitor , nilai yang diberikan

oleh produsen sebagai fungsi dari tegangan bias balik basis-emitor.

Karakteristik Turn Off Transistor Daya

Proses "Turn OFF" dimulai dengan tegangan basis drive yang negatif ke nilai -VBB. Namun Tegangan basis-emitor tidak berubah dari nilai bias maju nya VBE segera, karena kelebihan, pembawa minoritas yang tersimpan di daerah basis.

Sebuah arus basis negatif mulai menghilangkan pembawa kelebihan ini pada tingkat yang ditentukan oleh tegangan basis drive yang negatif dan perlawanan basis drive.

Setelah waktu "ts" yakni waktu penyimpanan transistor, muatan yang tersimpan dalam basis yang tersisa menjadi tidak cukup untuk menyuplai transistor di daerah saturasi keras. Pada titik ini transistor memasuki daerah saturasi kuasi dan tegangan kolektor mulai naik dengan kemiringan kecil.