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晶體管
晶體管有點復雜。它們就像一個單向的門,由守門人打開和關閉。想象一下,閘門是由一個小閥門控制的液壓缸驅動的,這個閥門很容易被守門人切換。守門人控制人們通過門的力所需的少量力就像晶體管的電子增益。人們對關閉的柵極所施加的壓力就像施加在晶體管上的電壓一樣。柵極開口的大小限制了人們通過另一邊的速度,就像晶體管的大小限制了它所能傳導的最大電流一樣。
要使晶體管在感應加熱應用中有用,它必須(1)阻止高壓,(2)通過大電流,(3)仍然能夠很快地打開和關閉。使用這些要求中的一到兩個來構建一個門并不是一個問題。要提供所有三個一體的設計時相當困難的。大而堅固的大門很難迅速打開和關閉,快速移動的大門必須是輕的,因此不堅固等等。晶體管的符號和波形如圖所示。
在IGBT(絕緣柵雙極晶體管)中,將兩種晶體管技術結合起來,獲得高電壓、大電流和快速打開速度。雙極晶體管能夠處理相對較高的電壓和大電流,從1970年起就已經開始使用,但它們的開關速度很慢,需要高功率的控制信號。小的功率MOSFET晶體管,具有非??斓拈_關速度和低功率控制要求,也已經存在了很對年,將這兩種技術與MOSFET(絕緣柵極技術)放在控制和功率處理端的雙極上,IGBT中就有了最好的技術。
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