电磁炉屡损功率管解析 (电磁炉功率很大会烧坏电路吗)

电磁炉是大功率厨房家电，多瓦的功率在V交流供电下，电流在A左右（这是平均值，峰值还要大许多），这个电流绝大部分是通过整流全桥的。大家知道，整流全桥是由4只二极管组成，在交流电的正负半周轮流两只导通两只截止，计算功耗时可以只按两只二极管算，如果按每只二极管正向导通压降0.9V-1V（A电流下），计算全桥的功耗为W-W，可能比IGBT功率管的功耗还要大，所以除了在全桥上安装大散热片外还要加风扇。衡量全桥质量的指标数据很多（但和陶冰先生文中说的功率因数无关），在Hz市电情况下，主要有关VM（最大允许反向电压）、IM（最大允许通过电流）及额定电流下的正向导通压降三项指标。标准的耐压测试接线如图1所示，慢慢增加电压，当反向电流达到规定值时（DXB在“时是5RA）、此时的电压就是该二极管的反向击穿电压。由于生产时的不可控因素影响，即使是同型号同一批产品，其耐压指标的离散性也很大，其反向击穿电压曲线也有所不同，有的击穿曲线很陡，反向电压稍超过击穿点反向电流急剧增加；有的击穿曲线较缓，反向电压达到击穿点后反向电流增加稍缓，如图2所示。在具体应用中，前者如果耐压余量不够大，稍有冲击可能马上烧坏；后者如果冲击峰值时间很短或许还能“逃过一劫”。另外，击穿电压和元件的温度有关系，当元件温度达℃时，击穿电压将大幅降低。

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半导体元件能够通过的最大电流取决于很多因素，如频率高低、环境温度、散热条件、材料与制作工艺等，但主要是由硅芯片的面积大小决定，一般来说，芯片面积越大，允许通过的电流就越大。导通电压与半导体材料和工艺结构有关，芯片面积大小与和导通电压基本无关，但与导通以后的压降（即导通电阻）密切相关。同样的材料，大芯片比小芯片导通电阻小，但导通电阻似乎与元件的耐压成反比关系，即双极型和场效应功率管耐压越高，导通电阻就越大，所以选元件时不能认为耐压越高越好。配件店里的全桥来源复杂，有的可能是生产厂家筛选下来的次品，有的可能是用小芯片封装的以次充好的伪劣品。这些元件如果是耐压不达标，可能上机就烧或使用不久烧坏。如果是用小芯片以次充好，即使耐压是达标的，短时间和较低功率下也能正常工作，但长时间满功率下就会因过热烧坏。在具体挑选时，首先要耐压达标，因为元件是大芯片还是小芯片从外部是看不出的，可以在耐压达标的元件中用指针表Rx1挡测全桥内部二极管的正向电阻，应该是越小越好，因为Rx1挡电流较大，测正向电阻时可以有所区分。但是由于指针表的分辨率不高，只有二极管正向电阻差别较大时才能分辨，笔者用DTF＋数字万用表二极管挡测不同型号电磁炉全桥正向压降，见表1。从数据看，不同型号全桥正向压降和耐压高低没有规律关系。陶冰先生用指针万用表Rxlk挡测出的二组数据就是全桥中一个和二个二极管串联的正向电阻，他认为正向电阻较高的耐用，这可能和正向电阻较大的元件耐压较高有关，但是小芯片相比大芯片在同样耐压的情况下正向电阻肯定要大一些，所以认为正向电阻较大的耐用，只是从耐压角度得到的结论，即依据正向电阻大小来挑选全桥并不可靠。另外，硅材料二极管的正向导通电压和温度密切相关，大约为-2mV/0C，如果温度相差℃正向电压要相差mV，即在温度差别较大时，比较正向电阻大小是没有意义的。这里顺便介绍一个简易耐压测试仪，这是一个3倍压整流电路，可以测V以下耐压的元件，由于有两只1.5MΩ的限流电阻，最大输出电流小于μA，虽然直接对ACV整流，但不必担心触电，也不会烧坏被测元件。当把开关置于V挡时，可以测中低耐压半导体元件的耐压，还可测液晶电视LED背光灯条，以及稳压管电压值等。须注意的是，测场效应管D、S极间耐压时，需把G、S极短路，否则会误认为管子击穿了。