IGBT這個(gè)場(chǎng)控器件，也叫絕緣柵雙極型晶體管，用的地方很多。小到家用電器，如電磁爐、開關(guān)電源，高大上的就是高鐵也用，在工業(yè)用如變頻器、交流電機(jī)等，其實(shí)很多領(lǐng)域都離不開它。從外觀上看，跟晶體三極管幾乎一個(gè)模子。 
 
IGBT的結(jié)構(gòu)圖如下 

 

IGBT屬于三端器件，由柵極（G）、集電極（C）、發(fā)射極（E）構(gòu)成。上圖所示的IGBT雙極型晶體管跟VDMOSFET組合的，其中多出來(lái)的一層P+是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移區(qū)的電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制，使IGBT具有很強(qiáng)的流通能力。
IGBT的工作原理：IGBT的簡(jiǎn)化等效電路圖如下 

這個(gè)IGBT是達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化等效電路圖，由MOSFET跟GTR組成。IGBT的通與斷取決于柵極（F）跟發(fā)射極（E）之間的電壓UGE。當(dāng)IGBT的UGE電壓為正時(shí)，且高于其閥值電壓，那么MOSFET內(nèi)會(huì)形成溝道，此時(shí)GTR就會(huì)得到基極電流使IGBT導(dǎo)通。當(dāng)柵極與發(fā)射極加反向電壓或不供信號(hào)，那么MOSFET內(nèi)的溝道會(huì)消失，此時(shí)GTR的基極電流會(huì)被切斷，使IGBT關(guān)斷。由于電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使得基極電阻RN減小，因此耐高壓的IGBT也具有較小的通態(tài)壓降。
電磁爐的IGBT對(duì)于電磁爐來(lái)說(shuō)非常重要，可謂是它的心臟，但是這個(gè)心臟很容易出事，如果電磁爐發(fā)生故障，50%的可能是這個(gè)元器件壞了，下圖是電磁爐常用的IBGT管H20R1203，現(xiàn)在價(jià)格一般是5塊左右，這要是在以前價(jià)格起碼得10塊，這種IGBT管一般是由仙童，不過(guò)已被ON收購(gòu)，還有英飛凌，英飛凌是很多人都認(rèn)為質(zhì)量最好的，不僅市場(chǎng)巨大，質(zhì)量也很好，還有東芝的，國(guó)產(chǎn)的不多。 

電磁爐電路以及原理
如下圖是電磁爐等效工作原理圖，1、低壓電源主要是5V、12V、18V或者24V低壓供電，是給IC供電、直流風(fēng)扇供電驅(qū)動(dòng)、IGBT驅(qū)動(dòng)等電路電壓供電；2、功率控制使控制電磁爐的IGBT導(dǎo)通頻率，控制電磁爐輸出功率大小；3、系統(tǒng)檢測(cè)主要是檢測(cè)鍋具的溫度，也就是NTC溫度，還有IGBT模塊溫度等，從而對(duì)系統(tǒng)做出相應(yīng)的反應(yīng)；4、顯示電路一般都有數(shù)碼屏，主要是顯示各項(xiàng)參數(shù)，屬于人機(jī)交互，價(jià)格低廉一點(diǎn)的也會(huì)有LED指示；5、主控制電路是電磁爐諧振電路，產(chǎn)生渦流來(lái)產(chǎn)生熱量 

如下圖，市電220V經(jīng)過(guò)整流橋DB1、電感L1、電容C1后形成310V脈動(dòng)直流電，這時(shí)候IGBT導(dǎo)通，電流流向：整流橋DB1正端→L1→鍋底加熱線圈→IGBT→整流橋DB1負(fù)端，就這樣把電能轉(zhuǎn)換成磁能并儲(chǔ)存在鍋底加熱線圈當(dāng)中 

 

當(dāng)IGBT截止時(shí)候，由于鍋底加熱線圈電流不能突變，只能通過(guò)放電，把磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能，隨后C2又向鍋底加熱線圈放電，這樣不斷充放電，形成諧振，不斷產(chǎn)生渦流。 
 
電磁爐的IGBT是一種場(chǎng)控器件，驅(qū)動(dòng)原理與MOS管基本相同，開通和關(guān)斷由柵射極電壓Uge決定：Uge大于開啟電壓Uge（th）時(shí)，形成溝道，為晶體管提供電流，IGBT導(dǎo)通，當(dāng)加反壓或不加信號(hào)時(shí)候，溝道消失，IGBT關(guān)斷。