在家電行業,高檔自動電飯煲、電磁爐、變頻空調、調溫養生鍋、高檔調溫電磁鍋等等都離不開igbt這種半導體器件。
把交流電變成直流電的過程叫做整流。整流技術早在20世紀80年代就已經基本成熟。把直流電變成交流電的過程叫做逆變。
早在20世紀80年代,逆變技術就依靠晶閘管,俗稱晶閘管。其原理是在可控矽的正負極加壹個DC電源,通過另壹個觸發電路加到可控矽的控制組。通過調節可控矽控制極上的導通時間,決定DC電源的通斷,從而實現將DC電源轉換為交流電源的逆變。
另壹種方案是給晶體管加上直流電,通常稱為開關管。在開關管的集電極和發射極施加DC電壓,通過調節基極的電位來控制開關管的導通和關斷,從而實現將DC變成交流電的逆變過程。
無論是晶閘管技術還是開關管的通斷,這些器件都具有自電阻大的特點,即飽和壓降大,因為飽和壓降意味著電路接通時會產生很大的壓降,從而帶來大量的熱量。
同時,由於開關晶體管的輸入電阻較小,需要很大的激勵和驅動電流,所以晶閘管和開關晶體管對前級電路的要求都很高。
由於半導體材料的特性,即輸入電阻小、飽和壓降大的缺陷,限制了其在大功率輸出中的應用範圍。所以長期以來,目前的逆變器技術並沒有大的突破。
80年代末,壹種新的半導體器件誕生了,壹舉解決了這些問題。這種半導體器件具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的特點,克服了以往半導體的缺陷。這個半導體器件就是igbt。