igbt是一種新型的半導(dǎo)體器件,自從問(wèn)世以來(lái)在自動(dòng)控制領(lǐng)域,諸如各類變頻器、自動(dòng)化設(shè)備、航天科技領(lǐng)域、電動(dòng)汽車、高鐵、煤礦電力、逆變器、電焊機(jī)、電影放映機(jī)以及大型醫(yī)療設(shè)備等都使用這個(gè)器件。
在家電行業(yè)從**自動(dòng)電飯煲、電磁爐、變頻空調(diào)機(jī)、調(diào)溫養(yǎng)生壺、**調(diào)溫電磁鍋等等都離不開igbt這個(gè)半導(dǎo)體器件。
igbt究竟是個(gè)什么神奇的半導(dǎo)體器件,竟然能夠在這么多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?
把交流電變成直流電,這個(gè)過(guò)程稱為:整流。整流技術(shù)早在八十年代已經(jīng)基本成熟。把直流電變成交流電,這一過(guò)程稱為:逆變。
早在八十年代逆變技術(shù)依靠的是可控硅,俗稱的晶閘管。其原理是將一直流電源加在可控硅的陽(yáng)極和陰極上,通過(guò)另一個(gè)觸發(fā)電路加在可控硅的控制集上,通過(guò)調(diào)整可控硅控制極上的導(dǎo)通時(shí)間,來(lái)決定直流電的通斷,從而實(shí)現(xiàn)把直流電變成交流電的逆變。
另一個(gè)方案是將直流電加在晶體三極管上,俗稱開關(guān)管。將直流電壓加在開關(guān)管的集電極和發(fā)射極上,通過(guò)調(diào)節(jié)基極上的電位,來(lái)控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)把直流變成交流的逆變過(guò)程。
無(wú)論是可控硅技術(shù)還是開關(guān)管通斷,都由于這些器件存在著自身電阻大即飽和壓降大等特點(diǎn),因?yàn)轱柡蛪航凳侵冈诮油娐窌r(shí)自身會(huì)產(chǎn)生很大的電壓降,隨之帶來(lái)的是產(chǎn)生大量的熱,同時(shí)也因?yàn)殚_關(guān)三極管的輸入電阻小,需要很大的激勵(lì)和推動(dòng)電流,所以無(wú)論是可控硅還是開關(guān)三極管,對(duì)前**電路有著很高的要求。由于半導(dǎo)體材料自身的特性,即輸入電阻小,飽和壓降大的缺陷,使得在大功率輸出方面限制了其應(yīng)用范圍。所以在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),電流的逆變技術(shù)沒(méi)有取得大的突破。
在八十年代后期,一只新型半導(dǎo)體器件橫空出世,一舉解決了前面出現(xiàn)的這些問(wèn)題,這只半導(dǎo)體器件具有輸入阻抗高,輸出阻抗低的特點(diǎn),克服了先前半導(dǎo)體的缺陷,這個(gè)半導(dǎo)體器件就是igbt。