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一個近千瓦耗電功率的電磁爐，主要由電磁爐內部的IGBT 功率管完成電磁轉換及功率輸出，目前的電磁爐內部采用的是具有MOS 管輸入特性BJT 輸出特性的IGBT ，在工作是承受的集電極電壓（輸出正弦波的振幅+集電極直流電壓）及集電極電流已經接近于極限值。 電磁爐的IGBT 是工作在開關狀態，但是它并不是一個理想的“開關”，工作時存在兩種損耗： 一是開關損耗；“開關”在每一次的“接通”和“斷開”的瞬間“接點”部位在這瞬間都會產生電火花，這個電火花就是能量的損耗。為了減少這種損耗就要采用頻率特性極好（開關迅速）的IGBT 及減少（開關）的次數(降低電磁爐工作頻率) ，但是不管怎么處理這種損耗是存在的。 二是飽和壓降損耗：IGBT 不是一個理想的“開關”，它導通后導通電阻并不等于零，而是有一個極小的電阻值（導通電阻），當IGBT 工作時在導通有電流流過狀態時：這個導通電阻的兩端就有一個電壓降（歐姆定律），這個壓降值×流過的電流就是IGBT 的功率損耗，盡管選用優秀的IGBT ，此壓降可以很小，但是在電磁爐大電流的工作狀態下。這個損耗也是很可觀的。 以上這兩種損耗消耗的功率最終都轉換成了熱量（能量守恒定律），提高了IGBT 的工作溫度。 IGBT 工作溫度對IGBT 的危害 目前IGBT 的集電極耐壓是指在攝氏25度時；集電極和發射極之間的電壓承受值（VCEO ），隨著IGBT 管體溫度的上升，這個承受值逐步下降。例如一只耐壓1500V 的IGBT(或者CRT 電視機的行輸出管) 當管殼的溫度上升到攝氏70度時，這個承受值（耐壓）會下降到只有1300V 或者更低，原來工作正常的IGBT(或者電視機的行輸出管) 就會因為溫度的上升引起耐壓的下降而擊穿，這就是我們平時行輸出管及開關電源管損壞擊穿的主要原因（二次擊穿），并不是電流過大燒壞。所以控制IGBT （或者電視機的行輸出管、開關電源管）的工作溫度意義是重大的。 一般電磁爐的IGBT 都增加了很大的散熱裝置，就是這樣在大功率工作時也難以抵御溫度的上升，所以現代電磁爐都在IGBT 的管殼上安裝了一只具有負溫度系數的熱敏電阻，圖5.15所示，圖中IGBT Q1的旁邊的NTC2即是此熱敏電阻。負溫度系數是指當熱敏電阻周圍的溫度上升時，其熱敏電阻的阻值則下降。 【NTC 是Negative Temperature Coefficient 的縮寫，意思是負的溫度系數，泛指負溫度系數很大的半導體材料或元器件，它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料， 采用陶瓷工藝制造而成的。因為在導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數目增加，所以電阻值降低。NTC 熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在100~1000000歐姆，溫度系數-2%~-6.5%】 |
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