兩款芯片的詳細技術參數

H20R1203屬於IGBT，其最高工作電壓（Vce）為1200V，最大集電極電流為20A，其飽和壓降（VCE sat）約為1.48V，最大瞬間衝擊電流為60A，VGE的電壓驅動範圍為±20V，飽和驅動電壓VGE≥10V，一般建議飽和驅動電壓VGE=15V~18V左右，工作溫度範圍-40℃~175℃。
IRF250屬於N溝道的場效應管（MOSFET），其最高工作電壓（Vds）為200V，最大漏極電流為30A，飽和內阻RDS=85mΩ，VGS電壓驅動範圍為±20V，VGS≥6V管子才飽和，工作溫度範圍-55℃~150℃。

IGBT和場效應管有什麼區別？

IGBT屬於絕緣柵雙極型晶體管，是將場效應管和三極管複合在一起，充分利用場效應管和三極管的有點。IGBT具有高電壓、輸入阻抗高、熱穩定性好、電壓驅動型、大電流等優點，一般用於高壓、大電流、大功率場合，功率幾千瓦、幾十萬瓦不等。
場效應管也屬於電壓驅動型，其輸入阻抗高、內阻小、開關速度快。場效應管應用在低壓小電流場合優勢比較明顯。
IGBT和場效應管絕大部分場合都是作為電子開關使用，那麼它們之間到底有什麼不同呢？IGBT最主要的優勢就是高壓、大電流、大功率，一般在幾百伏以上、幾千瓦、幾萬瓦、幾十萬瓦等場合使用（頭條@技術閒聊原創）。在高壓大電流大功率場合使用時，其壓降幾乎不變，約為1.2V~2V左右，過載能力強，不容易損壞。而場效應管一般在低壓、中小電流、中小功率下使用，一般都在1000W以下的功率使用，低壓低電流時，使用場效應管優勢更大，因為場效應管的內阻小，在低電流場合下壓降低，而且開關速度要比IGBT快。

瞭解以上內容之後，那麼場效應管IRF250能否替換型號為H20R1203的IGBT呢？

（1）從耐壓上來看，IGBT-H20R1203的最高工作電壓為1200V，而場效應管IRF250只有200V，再根據70%的降額設計標準，使用場合必須在140V以下；

（2）從兩者的工作電流來看，H20R1203最大工作電流20A，IRF250最大工作電流30A，再根據70%的降額設計標準，使用場合必須在14A以下；

（3）飽和驅動電壓，IGBT為15V~18V左右，場效應管為8V~12V左右，兩者最高驅動電壓都可達20V，使用場效應管代替IGBT驅動電路可不改；

（4）壓降問題，IGBT-H20R1203壓降約為1.48V，跟負載電流影響不大，而IRF250飽和內阻為85mΩ，由1.48V/85mΩ≈17.4A。也就說針對壓降而言，負載電流小於17.4A時，IRF250的壓降＜H20R1203的壓降，場效應管更有優勢；負載電流大於17.4A時，H20R1203的壓降＜IRF250的壓降，IGBT更有優勢。

綜合以上條件，只有當工作電壓小於140V，且負載電流小於14A時，場效應管IRF250可以替換IGBT-H20R1203。但是若對壓降和開關速度要求較高時，選擇IRF250效果更好；若考慮超載能力和熱穩定性問題，IGBT效果更優。

但是實際應用當中，IGBT幾乎都是在高壓大功率場合下使用，因為低壓小功率場合IGBT沒有優勢（頭條@技術閒聊原創）。比如H20R1203這款芯片，在電磁爐當中應用當中很常見，如下圖為其中一款電磁爐電路板，貼在散熱器上，其中上方為整流橋，下方為IGBT。

▲電磁爐電路板

如果是想使用場效應管IRF250替換電磁爐中的IGBT-H20R1203，那絕對是不可以的，電磁爐的功率一般可達3000W左右，IRF250根本扛不住這麼大的功率，況且電磁爐主迴路輸出電壓約為310左右的高壓，IRF250上去直接冒煙了，也許還能提前感受一下過年的感覺O(∩_∩)O。

下圖為其中一款電磁爐原理圖，主迴路原理為220V交流電經過電流檢測電路、電容濾波、整流橋、扼流線圈、電磁爐線盤、IGBT，可見220V交流電經過整流橋後輸出最高電壓約為220*1.414≈311（V）。

▲電磁爐原理圖

總結：IGBT 一般在高壓大功率場合上應用，而場效應管一般在低壓中低電流下應用，兩者的應用場合不同，一般情況下IGBT和場效應管是不能互換的。在電壓、電流及功率滿足的情況下，對其它性能指標要求不高時，可互換使用，但是IGBT使用在低壓小功率場合有點大材小用，而且還不具有優勢，因此一般情況下不會這麼使用。

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關鍵字: IRF250 電壓壓降