电子管高频电压转换次数多，电压变化大，而全晶体管高频电压变化不大，在几百伏内变动，不需多次变换电能，所以全晶体管高频比同功率电子管高频节电3000.节水83沁，如输出为80 kW级(FV-911S)电子管高频，振荡工作时输入功率为158 kW，用水3 1/s，而同样的输出功为80 kW的全晶体管高频，振荡工作时，输入功率只需113 kW ,用水。. 5 1/s，电子管还另需消耗2. 2 kW的灯丝加热功率。

IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制，Ugs越高，Id越大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区 1 、放大区2和击穿特性3部分。在截止状态下的IGBT ，正向电压由J2结承担，反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT的某些应用范围。

IGBT加热原理

IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时，IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制，其最佳值一般取为15V左右。

IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时，由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时，通态电压 Uds(on) 可用下式表示 Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh式中 Uj1 -- JI 结的正向电压，其值为 0.7 ~ IV 。Udr --扩展电阻 Rdr 上的压降。Roh --沟道电阻。

通态电流 Ids 可用下式表示:

Ids=(1+Bpnp)Imos

式中 Imos --流过 MOSFET 的电流。

由于N+区存在电导调制效应，所以IGBT的通态压降小，耐压1000V 的IGBT通态压降为2~3V 。 IGBT处于断态时，只有很小的泄漏电流存在。

动态特性IGBT在开通过程中，大部分时间是作为MOSFET来运行的，只是在漏源电压Uds 下降过程后期， PNP晶体管由放大区至饱和，又增加了一段延迟时间。td(on)为开通延迟时间，tri 为电流上升时间。实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton即为td(on)tri之和。漏源电压的下降时间由tfe1和tfe2组成。

IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。因为 MOSFET 关断后，PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除，造成漏极电流较长的尾部时间， td(off)为关断延迟时间， trv为电压Uds(f)的上升时间。实际应用中常常给出的漏极电流的下降时间Tf由图 2 - 59 中的t(f1)和t(f2)两段组成，而漏极电流的关断时间 t(off)=td(off)+trv 十 t(f) ( 2 - 16 )式中， td(off) 与 trv 之和又称为存储时间。

所有高频感应诱导加热设备都采用IGBT原理加热，保证设备质量的同时，提高了生产时的稳定性，更高效，更稳定，更安全，更环保的提高客户的生产力。

IGBT图片

使用IGBT加热的设备案例实图