分立式 IGBT 是現代基于逆變器的電磁烹飪產品的首選電源開關。隨著能源成本持續上升以及消費者對更小型烹飪解決方案的需求增加，IGBT 技術必須不斷發展以滿足這些需求。

感應加熱的基本原理由邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 于 1831 年發現，并由海因里希·倫茨 (Heinrich Lenz) 進一步發展。在磁性和電動勢實驗中，他們發現在磁場切換過程中，核心會產生熱量。

基于這一基本原理，電磁爐使用磁場直接加熱炊具，從而加熱食物。這種烹飪方式越來越受歡迎，因為它比燃氣灶更節能，因為它只加熱炊具。它還快速且高度可控，因為只需改變磁場強度即可改變熱量水平。

同樣的感應技術現在也用于電飯鍋中，與標準加熱元件相比，它可以更好地傳播熱量，并且可以實現瞬時和精確的溫度變化。電磁烹飪的一個主要優點是烹飪表面完全密封，因此更容易清潔，使烹飪過程比其他方法更衛生。

隨著電磁烹飪設備變得越來越流行，消費者的期望也隨之提高，這給設計人員帶來了更大的挑戰。由于全球能源成本不斷上漲以及法規更加嚴格，效率是許多消費者關注的一個主要問題。設計人員還必須關注安全性和可靠性，確保產品不會出現故障而導致消費者無法烹飪并損害供應商的聲譽。

為了使他們的產品組合脫穎而出，許多制造商都提供高級功能，例如啟用 Wi-Fi 控制。當消費者評估這些附加功能時，價值和價格成為選擇電磁烹飪設備越來越重要的標準。

電磁爐的核心是控制關鍵電源開關功能的絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)。因此，IGBT 是影響最終產品的效率、尺寸、可靠性和成本的關鍵因素。

顯然，選擇最佳的 IGBT 解決方案對于電磁爐設計人員來說至關重要。在大多數情況下，設計人員將重點關注最大集電極電流 (IC) 和最大集電極-發射極電壓 (VCE) 等關鍵參數，以確保 IGBT 能夠控制所需功率（對于烹飪應用，通常高達 2100 W）以及 VCEsat 和 Eoff，它們對于器件的運行效率至關重要。

為電路選擇最佳拓撲也很重要，因為設計需要簡單、可靠且節能。電磁烹飪中最流行的拓撲之一是單端并聯諧振逆變器 (SEPR)，盡管其功率水平相對有限。

該拓撲主要由并聯電感器和電容器諧振回路網絡以及組合的 IGBT 和二極管以及一個小電容器組成，該電容器可提高 EMI 性能，并與二極管一起為電感器的諧振電流提供路徑。逆變器通常由經過整流但未經過濾波器的市電線路電壓供電，從而實現接近單位功率因數校正。

典型的工作頻率在 20 至 60 kHz 范圍內，從而完全避開可聽范圍。開關頻率受到控制，軟啟動在較高頻率下運行，最大功率向范圍的較低部分輸送。一般來說，感應烹飪應用的需求比電機驅動更簡單，因為不需要硬開關能力、高短路額定值或特殊封裝類型。

軟開關拓撲通過使用零電壓開關 (ZVS) 或零電流開關 (ZCS) 操作模式顯著降低 IGBT 的開關損耗。在硬開關應用中，IGBT 開關上的壓降可能會導致相當大的功率損耗。然而，在軟開關應用中，這些損耗幾乎可以忽略不計，從而提高了系統的整體效率。

反向導通IGBT（RC-IGBT），在單個芯片上集成了IGBT和續流二極管（FWD）。它有比普通IGBT更低的損耗，較低的損失意味著烹飪時消耗的能源較少，從而降低消費者的運營成本。由于廢熱更少，RC-E 的運行溫度將更低，從而提高可靠性。由于給定功率水平所需的冷卻量較少，最終產品會隨著散熱器尺寸的減小而立即變得更小，從而降低成本。此外，這還有助于提高 IGBT 的效率并延長其使用壽命。

將場截止層與溝槽柵極結構相結合，RC-E的飽和電壓大大提高，并且關斷時消耗的能量非常少。與早期 NPT 技術相比，更薄的基板提高了傳導和開關性能。與共同封裝的二極管解決方案相比，RC-E 提供了更高的功率密度。使用RC-IGBT已經是如今電磁爐方案中的首選了。

浮思特科技自2014年起積極拓展家電市場，多年來積累了豐富的經驗，涵蓋了空調、冰箱、洗衣機、微波爐、電磁爐、熱水器等家用電器領域，并已與美的、TCL、拓撲等多家世界500強企業以及獨角獸企業等重要合作伙伴建立了深刻的合作關系。浮思特科技為客戶提供一站式服務，從方案研發到選型采購，全方位滿足客戶需求。