关于电磁炉屡损功率管的经验感想 (电磁炉损坏)

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。

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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°C时是5uA)，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°C时，击穿电压将大幅降低。

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RX1k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-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/°C，如果温度相差C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uA，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。