정류용 반도체 소자
전기기사 필기 2020년 3회 52번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 전력변환기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 대한 설명으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
MOSFET와 같이 전압제어 소자이다.
오답 함정 분석
IGBT는 MOSFET의 게이트 구조를 채용하고 있어 전압으로 제어되는 소자가 맞습니다.
2
GTO 사이리스터와 같이 역방향 전압저지 특성을 갖는다.
오답 함정 분석
IGBT는 소자 구조에 따라 역방향 전압을 견딜 수 있는 역저지 특성을 보유할 수 있습니다.
게이트와 에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT 보다 구동하기 쉽다.
정답 상세 해설
IGBT는 MOSFET의 게이트 구조를 가지고 있어 입력 임피던스가 매우 높습니다.
•
Step 1: IGBT의 구조적 특징을 분석합니다. IGBT는 입력부는 MOSFET, 출력부는 BJT 구조를 결합한 복합 소자입니다.
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Step 2: 입력 임피던스 특성을 확인합니다. 게이트가 절연된 MOSFET 구조를 따르므로 입력 임피던스가 매우 높으며, 이는 전압 제어를 가능하게 합니다.
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Step 3: 구동 방식의 장점을 도출합니다. 입력 임피던스가 높기 때문에 BJT처럼 큰 베이스 전류를 흘릴 필요가 없어 구동 회로 설계가 훨씬 용이합니다.
4
BJT처럼 on-drop 이 전류에 관계없이 낮고 거의 일정하며, MOSFET보다 훨씬 큰 전류를 흘릴 수 있다.
오답 함정 분석
IGBT는 BJT의 낮은 전압 강하 특성과 MOSFET의 대전류 취급 능력을 결합한 소자이므로 옳은 설명입니다.
자주 묻는 질문
Q.
IGBT는 왜 BJT보다 구동하기 쉬운가요?
IGBT는 전압 제어 소자로서 입력 임피던스가 매우 높기 때문에, BJT처럼 지속적인 베이스 전류를 공급할 필요 없이 전압만으로 제어가 가능하기 때문입니다.
Q.
IGBT의 주요 용도는 무엇인가요?
고속 스위칭과 대전류 제어가 동시에 필요한 인버터, 컨버터 등 전력 변환 장치에 주로 사용됩니다.
Q.
IGBT와 MOSFET의 차이점은 무엇인가요?
MOSFET은 스위칭 속도가 매우 빠르지만 고전압에서 손실이 큰 반면, IGBT는 MOSFET보다 스위칭은 약간 느리지만 고전압·대전류 영역에서 전압 강하가 낮아 효율적입니다.