A. 高壓脈沖電源的介紹
高壓脈沖電源是高壓電源的一種，是在高壓直流電源的基礎上增加了開關電路，從而輸出脈沖幅度可調、脈沖寬度可調、脈沖頻率可調、脈沖輸出個數可設定的一種高壓電源。
B. 電磁爐保險管.橋.功率管都炸了更換後5V18V正常高壓是335V電源上串燈泡裝上加熱線盤上電燈泡常亮
1. 主板與面板干凈的情況下；再繼續下面查；
2．先有條件正常； 交流220V 直流300V 22V或20V（部份機型） 穩壓18V（+ - 誤差必須控制在1V 之內）個別機型穩壓也有12V ， 穩壓5V（+ - 誤差必須控制在1V之內）。
3．加熱線盤正常， 並聯線盤0.27UF 或O.3UF 或O.33UF ，幾個大電阻，二極體，
4． IGBT激勵驅動對管（8050 8550 換IGBT時候一起換新），並聯與IGBT E極G極18V穩壓管，
正常時候 IGBT +極與- 之間有0.8~1.2V波動脈沖個數信號。
5． 電流互感器檢測；是否有；0.025V交流電壓，
6． 負溫度電阻NTC(爐面與IGBT)是否正常？ 是否有+5V （負溫度電阻NTC在常溫25℃的情況下應該阻值在46~58K之間，有的電磁爐負溫度電阻NTC也用100K。單個負溫度電阻NTC在98℃ 開水裡 ，它是電阻值是2~3K。
美的電磁爐爆損IGBT管與相關電路故障及維修-------李少怡
目前，在小家電維修界無論是專業廠家售後維修、或家電維修愛好者，凡從事電磁爐維修行業大家知道;電磁爐維修是最怕爆損IGBT 管故障。時下，每當客戶送修電磁爐被確診為爆損、屢損IGBT 管故障時，人們時常總感到驚訝！有時甚至還感到束手無策的「棘手\"活，所以很**修部就以換板，或其他理由就婉言謝絕拒修了！其實這樣處置是另有原因：由於部分維修工，對電磁爐各電路缺乏基礎知識的了解及研究，按步就搬進行維修，結果在維修過程中若出現屢損高額昂貴的IGBT 管。那麼，不但掙不到報酬，反而還要賠老本，所以對維修屢損、爆損IGBT 管的故障就望而卻步。
其實，筆者認為，維修該類故障並不難！維修前，首先應分清：是人為因素造成，還是元器件受損，或元器件存在質量問題。檢修時，可藉助萬用表的檢測宿小故障潛在范圍，「對症下葯」，維修電磁爐才能真正做到得心應手。
一、人為因素造成。
1. 鍋具的選用。
電磁爐的鍋具選用，應該嚴格按照廠家隨機原配的鍋具進行使用。廠家在設計電磁爐加熱功率電路時，首先根據鍋質的「磁阻」大小而定的，不同的鍋具「磁阻」會決定電磁爐檢鍋脈沖個數也不同。如美的電磁爐鍋具不銹鋼（304）「磁阻」，比不銹鐵（430）「磁阻」要大，在同等2000 W 電磁爐上，若將不銹鐵（430）鍋具放上進行加熱是無法達到額定2000 W 功率；反之，將不銹鋼（304）鍋具放上進行加熱，就輕而易舉達到2500 W 甚至更高。所以說鍋具選用不當，會導致電磁爐出現爆損IGBT 管原因之一。
2：LC振盪電路。
LC 振盪電路實際上是把電能轉換成磁能，由IGBT管、加熱線圈盤L 及諧振電容C5 組成高頻LC 振盪迴路，並通過IGBT 管高頻開關導通、截止的作用，來實現控制電磁爐的加熱功率。
當LC 振盪電路受損時，會致使電磁爐出現爆損IGBT 管、報警不加熱及不報警不加熱等故障。其維修步驟如下：
一台美的2005 年標准通板MC-SH2111 型電磁爐，取下加熱線圈盤，將該電磁爐上電待機，用萬用表直流電壓（50 V）檔紅表筆（+）接在IGBT 管集電極c 上，黑表筆（-）接在整流橋負極上，將電磁爐上電,此時萬用表指針快速從0 V 開始上升至+45 V 後，又回降至+0.6 V 電壓，為正常。
( 1）諧振電容容量與電壓峰值①當諧振電容C5 為（0.3 μF/1200 V）時，測IGBT管集電極c 峰值對地為+45 V 至+0.6 V 電壓，正常。
② 當諧振電容C5 為0.27 μF/1200 V 時，測IGBT 管集電極c 峰值對地為+42 V 至+0.6 V 電壓，正常。
若測IGBT 管集電極c 峰值對地0 V 電壓時，為諧振電容C5 失效或開路損壞及同步電壓比較電路中比較器U2D（LM339）損壞，使13腳輸出高電平（正常為+0.1 V）。這時，若接上加熱線圈盤上電，會致使電磁爐上電時出現爆損IGBT 管故障。
(2）當測IGBT 管集電極c 峰值對地電壓始終持續在+225 V 或+45 V 時，為高壓供電電路中濾波電容C4（5 μF/275 V）失效或開路。這時，若接上加熱線圈盤上電，會致使電磁爐上電加熱時出現爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱、不停地檢鍋及斷續加熱等故障。
（3）當測IGBT 管集電極c 峰值對地為+25 V 至+0.2 V 電壓時（正常為+45 V 至+0.6 V），為諧振電容C5 失效或開路。這時，若接上加熱線圈盤上電，會致使電磁爐上電加熱時出現爆損IGBT 管、報警不加熱及不報警不加熱等故障。
（4）將電磁爐上電，當測IGBT 管集電極c 對地為+0.6 V 電壓，正常，裝上加熱線圈盤測IGBT 管集電極c 對地為+305 V 電壓，正常。這時，若上電開機，放鍋加熱，會致使電磁爐出現爆損IGBT 管故障，為加熱線圈盤損壞所致。
（5）將電磁爐上電，當測IGBT 管集電極c 對地為+0.6 V 電壓，正常，裝上加熱線圈盤測IGBT 管集電極c 對地為+305 V 電壓，正常。這時，若上電開機，放鍋加熱，會致使電磁爐出現爆損IGBT 管故障，為IGBT 管控制極c 對地分壓貼片電阻R38 開路損壞所致。
（6）將電磁爐上電，當測IGBT 管集電極c 對地為+0.6 V 電壓，正常，裝上加熱線圈盤測IGBT 管集電極c 對地為+305 V 電壓，正常。這時，若上電開機，放鍋加熱，會致使電磁爐出現爆損IGBT 管故障，為IGBT管控制極G 限幅穩壓二極體Z1 漏電所致。
同步電壓比較電路。
電磁爐加熱線圈L 與高頻諧振電容C3 是通過IGBT 管高頻開關快速導通、截止，形成LC 振盪電路。
LC **振盪的半周期時間出現峰值電壓，亦是IGBT管截止時間，這時開關脈沖沒有到達。這個時間關系不能錯位，如峰值脈沖還沒有消失，而開關脈沖已提前到來，就會出現很大的導通電流，導致IGBT 管燒壞。因此，必須保證開關脈沖前沿與峰值脈沖後沿相同步。
當同步電壓比較電路受損時，會致使電磁爐在上電加熱時出現爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱、不停地檢鍋及斷續加熱等故障。其維修步驟如下：
一台美的MC-SF2012 型電磁爐，通常，筆者在維修電磁爐同步電壓比較電路時，為了避免IGBT 管爆管，先取下加熱線圈盤，因此，就造成比較電路IC2C（LM339）⑨腳（V+ 同相輸入端）對地為0 V 電壓（正常為+3.6 V），使比較電路IC2C輥輲訛腳（輸出端）為低電平（正常為+18 V）。針對該故障，在IC2C（LM339）⑨腳（V+ 端），用普通電阻1.5 kΩ 與整機+5 V 電壓端相聯構成同步電壓比較電路（V+ 取樣電壓），提供維修檢測同步電壓比較電路時使用，並將電磁爐上電待測。
用萬用表直流電壓（10 V）檔測同步電壓比較電路中IC2C（LM339）⑧腳（V- 反相輸入端）對地為+3.4 V電壓，正常，若該工作點電壓異常，多為取樣電阻R18（330 kΩ/2 W）變值或開路損壞，電容C13（2000 pF）漏電或擊穿及IC2C（LM339）損壞，會致使電磁爐上電加熱時出現報警不加熱、不報警不加熱等故障。
測IC2C（LM339）⑨ 腳（V+ 同相輸入端）對地為+3.6 V 電壓，正常。若該工作點電壓異常，多為取樣電阻R19（240 kΩ/2 W）、R20（240 kΩ/2 W）變值或開路，電容C10（470 pF）漏電或擊穿及IC2C（LM339）損壞，會致使電磁爐上電加熱時出現爆損IGBT 管、報警不加熱、不報警不加熱、不停地檢鍋及斷續加熱等故障。
測IC2C（LM339）輥輲訛腳（輸出端/OUT）對地為+18 V電壓，正常。若該工作點電壓異常，多為貼片電阻R39（2 kΩ）變值或開路，貼片二極體D20（1N4148）漏電或擊穿，會使電磁爐上電加熱時，出現報警不加熱的故障。
另外，當同步電壓比較電路中IC2C（LM339）V- 取樣電壓與V+ 取樣電壓相近時（正常為V-、V+ 取樣電壓應相差+0.2～+0.35 V），否則，會使電磁爐在上電加熱時出現不定期爆損IGBT 管及斷續加熱等故障。
當電磁爐出現「屢損IGBT管」故障，維修時：建議將電磁爐主電路板、及控制顯示燈板，用「天那水」進行去油污清洗、吹乾後再修。
1、先將受損元器件更新如：保險管（12A）、整流橋（RS2006）、IGBT管（IH20T120）。
2、在電磁爐主電路板電源線L端串聯接入220V/40W燈泡後，上電待機，用500型萬能表相應直流電壓檔測高壓供電電源對地為+305V電壓，正常，測低壓供電電源對地為+18V電壓、及AN7805輸出端對地為+5V電壓，正常（在確保整機「三」 電壓正常後再修）。
3、取下加熱線圈盤，用500型萬能表直流電壓50V檔，紅表筆接在IGBT管集電極C上、黑表筆接在整流扁橋的負極上，測電磁爐上電時浪涌峰壓值以鑒定電磁爐是否為正常。如以下例舉：
1）美的MC-SH208型上電時，浪涌峰壓值為先上升至+45V後降至+0.7V電壓，為正常。
2）美的MC-SF2012型上電時，浪涌峰壓值為先上升至+32V後降至+0.5V電壓，為正常。
3）美的MC-SY191C型上電時，浪涌峰壓值為先上升至+32V後降至+1.2V電壓，為正常。
4）美的MC-CF202型上電時，浪涌峰壓值為先上升至+75V後降至+1.4V電壓，為正常。
5）美的MC-SY183B型上電時，浪涌峰壓值為先上升至+33V後降至+0.6V電壓，為正常。
6）美的MC-PSY18A型上電時，浪涌峰壓值為先上升至+20V後降至+1.4V電壓，為正常。若以上工作點異常，多為濾波電容器（5µF/275V）、及諧振電容器（0.27µF/1200V至0.3µF/1200V）、漏電或失效。
4、裝上加熱線圈盤，用500型萬能表直流電壓10V檔，測同步比較電路取樣電壓V-，應小等於取樣電壓V+的+0.2V至+0.35V電壓，為正常。
5、焊下IGBT管控制極G上的限幅穩壓二極體（18V），用500型萬能表10KΩ檔測試是否漏電，建議更新它，否則將造成屢損、爆損IGBT管！
6、當電磁爐的+18V低壓供電電源與排風電扇電源共用一起時，必須確保排風電扇正常，否則將造成屢損、爆損IGBT管！
7、將待修電磁爐裝好，准備上電試機；
1）當上電開機放鍋加熱時，若燈泡一閃亮後即滅為整機已修復，方可取下燈泡直接試機！
2）當上電開機放鍋加熱時，若燈泡「全亮」為「故障存在」為此，切不可取下燈泡直接試機！否則將再次出現「爆損IGBT管」故障發生，應繼續查找潛在故障，可按以上維修方法繼續進行。
損壞IGBT管大多因素：¬¬——張占生
電磁爐線盤是完成LC振盪的重要器件之一，它是將電能進行儲存.及釋放。有電場能.轉換為磁場能的關鍵器件。電磁爐.輸出功率的大小.效率的高低和線盤有較大的關聯。為此對它應有必要的進一步地了解。就這個問題我談一下我的見解，給朋友們一點啟示，供各位朋友以參考和討論。線盤的參數主要是兩個方面:（1）是電感量,（2）是Q值. 而決定這兩個參數的是銅線的外徑大小、股數.和繞在線盤上的圈數的多少,還有就是線盤上附加的磁條的磁通量.和磁條數量的多少。線盤無磁條時， 要想提高線盤的電感量必須增加線圈的匝數，(股數，和圈數)這樣做它不僅浪費了資源和成本的提高，而且導線增長直流電阻增大也不利於輸出較大的功率。為此要附加磁條來提高它的電感量。（相同匝數的線盤磁條數量越多電感量越高）查資料得知，當今家用電磁爐線盤磁條有6條，8條，看下圖
兩種類型，繞線圈數,28,30,32，圈。最為常見的為28圈的較多。現在的電磁爐線盤有兩種類型.參數為（1）電感量PSD系列為157uH。（2）PD系列為140uH
新型電磁爐線盤
包括線盤支架、線圈、磁條，線圈包括固定在線盤支架上的外環線圈和內環線圈，磁條包括與線圈對應設置的外圈磁條和內圈磁條，外圈磁條和內圈磁條分別呈放射狀分布，其特徵在於所述內圈磁條與外圈磁條在放射狀分布，這樣做使加熱更均勻。提高加熱效率，降低磁場的外泄，減小了電磁爐工作時對周圍環境的影響。
關於Q值；是衡量電感器件的主要參數。是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時，所呈現的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高，其損耗越小，效率越高。這個大家應都知道吧！
再，磁條是分體的，不是整體的其原因，電磁爐工作時磁條不至於形成渦流，而使磁條產生磁飽和現象，要知道磁條磁飽和後線盤電感量會大大降低，這樣會損IGBT管的。
有以上所談可知，電磁爐線盤上的磁條地重要性了，也可以解釋我們維修員所提到的不知為什麼屢爆IGBT管，但通過換線盤而排除故障的原因所在了。（是有磁條斷裂，或磁條老化引起的電感量減小所致）。再就是線盤上的線圈和磁條擊穿短路。其實我們在維修電磁爐當中，換爐盤的故障率很低，由於當今家用電磁爐的線盤的參數差別相差不大，為此應急維修互換還是可以的。只不過是電磁爐功率輸出略有差異，當然還是換相同參數的為好！。
-張占生作圖
圖中1）微動開關
圖中2）為檢測電阻
圖中3）為功率可調電阻
圖中4）為電流互感器
圖中5）LM339
圖中6）電風扇
圖中7）為高壓電源慮波電容
圖中8）為鍋底溫度控制感測器
圖中9）為高頻諧振電容
絕緣柵雙極型晶體管，是由BIT（雙極型三極體）和MOSFET（絕緣柵型場效應管組成的復合全控型電壓驅動式電力電子器件）。IGBT 管有三個電極：柵極（或稱控制極）G、集電極C 和發射極E。
提醒各位同行：IGBT 25N120與HT20R120 不一樣 否則爆IGBT
下面圖是 阻尼二極體：
阻止交流圈。
IGBT 有帶阻尼二極體的，請把電磁爐上單個的阻尼管拆下不用。
簡解IGBT :
絕緣柵雙極晶體管(Iusulated Gate Bipolar Transistor)簡稱IGBT，是一種集BJT的大電流密度和MOSFET等電壓激勵場控型器件優點於一體的高壓、高速大功率器件。
目前有用不同材料及工藝製作的IGBT,，但它們均可被看作是一個MOSFET輸入跟隨一個雙極型晶體管放大的復合結構。
IGBT有三個電極，分別稱為柵極G(也叫控制極或門極) 、集電極C(亦稱漏極) 及發射極E(也稱源極) 。
從IGBT的下述特點中可看出，它克服了功率MOSFET的一個致命缺陷，就是於高壓大電流工作時，導通電阻大，器件發熱嚴重，輸出效率下降。
IGBT的特點：
1.電流密度大，是MOSFET的數十倍。
2.輸入阻抗高，柵驅動功率極小， 驅動電路簡單。
3.低導通電阻。在給定晶元尺寸和BVceo下，其導通電阻Rce(on) 不大於MOSFET的Rds(on) 的10%。
4.擊穿電壓高，安全工作區大，在瞬態功率較高時不會受損壞。
5.開關速度快，關斷時間短，耐壓1kV~1.8kV的約1.2us、600V級的約0.2us，約為GTR的10%，接近於功率MOSFET，開關頻率直達100KHz，開關損耗僅為GTR的30%。
IGBT將場控型器件的優點與GTR的大電流低導通電阻特性集於一體。是極佳的高速高壓半導體功率器件。
目前458系列因應不同機種采了不同規格的IGBT,它們的參數如下：
(1) SGW25N120----西門子公司出品，耐壓1200V，電流容量25℃時46A,100℃時25A，內部不帶阻尼二極體，所以應用時須配套6A/1200V以上的快速恢復二極體(D11)使用，該IGBT配套6A/1200V以上的快速恢復二極體(D11)後可代用SKW25N120。
(2) SKW25N120----西門子公司出品，耐壓1200V,電流容量25℃時46A，100℃時25A,內部帶阻尼二極體，該IGBT可代用SGW25N120，代用時將原配套SGW25N120的D11快速恢復二極體拆除不裝。
(3) GT40Q321----東芝公司出品，耐壓1200V,電流容量25℃時42A，100℃時23A，內部帶阻尼二極體，該IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120，代用SGW25N120時請將原配套該IGBT的D11快速恢復二極體拆除不裝。
(4) GT40T101----東芝公司出品，耐壓1500V，電流容量25℃時80A，100℃時40A，內部不帶阻尼二極體，所以應用時須配套15A/1500V以上的快速恢復二極體(D11)使用，該IGBT配套6A/1200V以上的快速恢復二極體(D11)後可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321，配套15A/1500V以上的快速恢復二極體(D11)後可代用GT40T301。
(5) GT40T301----東芝公司出品，耐壓1500V,電流容量25℃時80A，100℃時40A，內部帶阻尼二極體，該IGBT可代用SGW25N120、SKW25N120、GT40Q321、 GT40T101，代用SGW25N120和GT40T101時請將原配套該IGBT的D11快速恢復二極體拆除不裝。
(6) GT60M303 ----東芝公司出品，耐壓900V，電流容量25℃時120A，100℃時60A， 內部帶阻尼二極體。
C. 一個涉及IGBT的電路，關斷瞬間的高脈沖電壓為什麼不是燒壞IGBT卻總是驅動晶元被燒壞
還真沒見過這么大的IGBT。關斷的瞬間續流二極體將流過很大的電流，引起發射極電位的抬高，如果驅動線聯接點（主要是發射極端）距離發射極較遠，或驅動電源的隔離不好或對地電容過大，有可能使電位反擊到驅動晶元，引起驅動晶元擊穿。幸好驅動晶元先穿，否則IGBT都不保。
D. IGBT驅動板，如果自己設計開關電源需要用變壓器，請問那個廠家有這種變壓器買的
開關電源原理及其應用
維修技術培訓資料
第一部分：功率電子器件
第一節：功率電子器件及其應用要求
功率電子器件大量被應用於電源、伺服驅動、變頻器、電機保護器等功率電子設備。這些設備都是自動化系統中必不可少的，因此，我們了解它們是必要的。
近年來，隨著應用日益高速發展的需求，推動了功率電子器件的製造工藝的研究和發展，功率電子器件有了飛躍性的進步。器件的類型朝多元化發展，性能也越來越改善。大致來講，功率器件的發展，體現在如下方面：
1． 器件能夠快速恢復，以滿足越來越高的速度需要。以開關電源為例，採用雙極型晶體管時，速度可以到幾十千赫；使用MOSFET和IGBT，可以到幾百千赫；而採用了諧振技術的開關電源，則可以達到兆赫以上。
2． 通態壓降（正向壓降）降低。這可以減少器件損耗，有利於提高速度，減小器件體積。
3． 電流控制能力增大。電流能力的增大和速度的提高是一對矛盾，目前最大電流控制能力，特別是在電力設備方面，還沒有器件能完全替代可控硅。
4． 額定電壓：耐壓高。耐壓和電流都是體現驅動能力的重要參數，特別對電力系統，這顯得非常重要。
5． 溫度與功耗。這是一個綜合性的參數，它制約了電流能力、開關速度等能力的提高。目前有兩個方向解決這個問題，一是繼續提高功率器件的品質，二是改進控制技術來降低器件功耗，比如諧振式開關電源。
總體來講，從耐壓、電流能力看，可控硅目前仍然是最高的，在某些特定場合，仍然要使用大電流、高耐壓的可控硅。但一般的工業自動化場合，功率電子器件已越來越多地使用MOSFET和IGBT，特別是IGBT獲得了更多的使用，開始全面取代可控硅來做為新型的功率控制器件。
第二節：功率電子器件概覽
一． 整流二極體：
二極體是功率電子系統中不可或缺的器件，用於整流、續流等。目前比較多地使用如下三種選擇：
1． 高效快速恢復二極體。壓降0.8-1.2V，適合小功率，12V左右電源。
2． 高效超快速二極體。0.8-1.2V，適合小功率，12V左右電源。
3． 肖特基勢壘整流二極體SBD。0.4V，適合5V等低壓電源。缺點是其電阻和耐壓的平方成正比，所以耐壓低（200V以下），反向漏電流較大，易熱擊穿。但速度比較快，通態壓降低。
目前SBD的研究前沿，已經超過1萬伏。
二．大功率晶體管GTR
分為：
單管形式。電流系數：10-30。
雙管形式——達林頓管。電流倍數：100-1000。飽和壓降大，速度慢。下圖虛線部分即是達林頓管。
圖1-1：達林頓管應用
實際比較常用的是達林頓模塊，它把GTR、續流二極體、輔助電路做到一個模塊內。在較早期的功率電子設備中，比較多地使用了這種器件。圖1-2是這種器件的內部典型結構。
`
圖1-2：達林頓模塊電路典型結構
兩個二極體左側是加速二極體，右側為續流二極體。加速二極體的原理是引進了電流串聯正反饋，達到加速的目的。
這種器件的製造水平是1800V/800A/2KHz、600V/3A/100KHz左右（參考）。
三． 可控硅SCR
可控硅在大電流、高耐壓場合還是必須的，但在常規工業控制的低壓、中小電流控制中，已逐步被新型器件取代。
目前的研製水平在12KV/8000A左右（參考）。
由於可控硅換流電路復雜，逐步開發了門極關斷晶閘管GTO。製造水平達到8KV/8KA，頻率為1KHz左右。
無論是SCR還是GTO，控制電路都過於復雜，特別是需要龐大的吸收電路。而且，速度低，因此限制了它的應用范圍拓寬。
集成門極換流晶閘管IGCT和MOS關斷晶閘管之類的器件在控制門極前使用了MOS柵，從而達到硬關斷能力。
四． 功率MOSFET
又叫功率場效應管或者功率場控晶體管。
其特點是驅動功率小，速度高，安全工作區寬。但高壓時，導通電阻與電壓的平方成正比，因而提高耐壓和降低高壓阻抗困難。
適合低壓100V以下，是比較理想的器件。
目前的研製水平在1000V/65A左右（參考）。商業化的產品達到60V/200A/2MHz、500V/50A/100KHz。是目前速度最快的功率器件。
五． IGBT
又叫絕緣柵雙極型晶體管。
這種器件的特點是集MOSFET與GTR的優點於一身。輸入阻抗高，速度快，熱穩定性好。通態電壓低，耐壓高，電流大。
目前這種器件的兩個方向：一是朝大功率，二是朝高速度發展。大功率IGBT模塊達到1200-1800A/1800-3300V的水平（參考）。速度在中等電壓區域（370-600V），可達到150-180KHz。
它的電流密度比MOSFET大，晶元面積只有MOSFET的40%。但速度比MOSFET低。
盡管電力電子器件發展過程遠比我們現在描述的復雜，但是MOSFET和IGBT，特別是IGBT已經成為現代功率電子器件的主流。因此，我們下面的重點也是這兩種器件。
第三節：功率場效應管MOSFET
功率場效應管又叫功率場控晶體管。
一．原理：
半導體結構分析略。本講義附加了相關資料，供感興趣的同事可以查閱。
實際上，功率場效應管也分結型、絕緣柵型。但通常指後者中的MOS管，即MOSFET（Metal Oxide Semiconctor Field Effect Transistor）。
它又分為N溝道、P溝道兩種。器件符號如下：
N溝道 P溝道
圖1-3：MOSFET的圖形符號
MOS器件的電極分別為柵極G、漏極D、源極S。
和普通MOS管一樣，它也有：
耗盡型：柵極電壓為零時，即存在導電溝道。無論VGS正負都起控製作用。
增強型：需要正偏置柵極電壓，才生成導電溝道。達到飽和前，VGS正偏越大，IDS越大。
一般使用的功率MOSFET多數是N溝道增強型。而且不同於一般小功率MOS管的橫向導電結構，使用了垂直導電結構，從而提高了耐壓、電流能力，因此又叫VMOSFET。
二．特點：
這種器件的特點是輸入絕緣電阻大（1萬兆歐以上），柵極電流基本為零。
驅動功率小，速度高，安全工作區寬。但高壓時，導通電阻與電壓的平方成正比，因而提高耐壓和降低高壓阻抗困難。
適合低壓100V以下，是比較理想的器件。
目前的研製水平在1000V/65A左右（參考）。
其速度可以達到幾百KHz，使用諧振技術可以達到兆級。
三．參數與器件特性：
無載流子注入，速度取決於器件的電容充放電時間，與工作溫度關系不大，故熱穩定性好。
（1） 轉移特性：
ID隨UGS變化的曲線，成為轉移特性。從下圖可以看到，隨著UGS的上升，跨導將越來越高。
圖1-4：MOSFET的轉移特性
（2） 輸出特性（漏極特性）：
輸出特性反應了漏極電流隨VDS變化的規律。
這個特性和VGS又有關聯。下圖反映了這種規律。
圖中，爬坡段是非飽和區，水平段為飽和區，靠近橫軸附近為截止區，這點和GTR有區別。
圖1-5：MOSFET的輸出特性
VGS=0時的飽和電流稱為飽和漏電流IDSS。
（3）通態電阻Ron：
通態電阻是器件的一個重要參數，決定了電路輸出電壓幅度和損耗。
該參數隨溫度上升線性增加。而且VGS增加，通態電阻減小。
（4）跨導：
MOSFET的增益特性稱為跨導。定義為：
Gfs=ΔID/ΔVGS
顯然，這個數值越大越好，它反映了管子的柵極控制能力。
（5）柵極閾值電壓
柵極閾值電壓VGS是指開始有規定的漏極電流（1mA）時的最低柵極電壓。它具有負溫度系數，結溫每增加45度，閾值電壓下降10%。
（6）電容
MOSFET的一個明顯特點是三個極間存在比較明顯的寄生電容，這些電容對開關速度有一定影響。偏置電壓高時，電容效應也加大，因此對高壓電子系統會有一定影響。
有些資料給出柵極電荷特性圖，可以用於估算電容的影響。以柵源極為例，其特性如下：
可以看到：器件開通延遲時間內，電荷積聚較慢。隨著電壓增加，電荷快速上升，對應著管子開通時間。最後，當電壓增加到一定程度後，電荷增加再次變慢，此時管子已經導通。
圖1-6：柵極電荷特性
（8）正向偏置安全工作區及主要參數
MOSFET和雙極型晶體管一樣，也有它的安全工作區。不同的是，它的安全工作區是由四根線圍成的。
最大漏極電流IDM：這個參數反應了器件的電流驅動能力。
最大漏源極電壓VDSM：它由器件的反向擊穿電壓決定。
最大漏極功耗PDM：它由管子允許的溫升決定。
漏源通態電阻Ron：這是MOSFET必須考慮的一個參數，通態電阻過高，會影響輸出效率，增加損耗。所以，要根據使用要求加以限制。
圖1-7：正向偏置安全工作區
第四節：絕緣柵雙極晶體管IGBT
又叫絕緣柵雙極型晶體管。
一．原理：
半導體結構分析略。本講義附加了相關資料，供感興趣的同事可以查閱。
該器件符號如下：
N溝道 P溝道
圖1-8：IGBT的圖形符號
注意，它的三個電極分別為門極G、集電極C、發射極E。
圖1-9：IGBT的等效電路圖。
上面給出了該器件的等效電路圖。實際上，它相當於把MOS管和達林頓晶體管做到了一起。因而同時具備了MOS管、GTR的優點。
二．特點：
這種器件的特點是集MOSFET與GTR的優點於一身。輸入阻抗高，速度快，熱穩定性好。通態電壓低，耐壓高，電流大。
它的電流密度比MOSFET大，晶元面積只有MOSFET的40%。但速度比MOSFET略低。
大功率IGBT模塊達到1200-1800A/1800-3300V的水平（參考）。速度在中等電壓區域（370-600V），可達到150-180KHz。
三．參數與特性：
（1）轉移特性
圖1-10：IGBT的轉移特性
這個特性和MOSFET極其類似，反映了管子的控制能力。
（2）輸出特性
圖1-11：IGBT的輸出特性
它的三個區分別為：
靠近橫軸：正向阻斷區，管子處於截止狀態。
爬坡區：飽和區，隨著負載電流Ic變化，UCE基本不變，即所謂飽和狀態。
水平段：有源區。
（3）通態電壓Von：
圖1-12：IGBT通態電壓和MOSFET比較
所謂通態電壓，是指IGBT進入導通狀態的管壓降VDS，這個電壓隨VGS上升而下降。
由上圖可以看到，IGBT通態電壓在電流比較大時，Von要小於MOSFET。
MOSFET的Von為正溫度系數，IGBT小電流為負溫度系數，大電流范圍內為正溫度系數。
（4）開關損耗：
常溫下，IGBT和MOSFET的關斷損耗差不多。MOSFET開關損耗與溫度關系不大，但IGBT每增加100度，損耗增加2倍。
開通損耗IGBT平均比MOSFET略小，而且二者都對溫度比較敏感，且呈正溫度系數。
兩種器件的開關損耗和電流相關，電流越大，損耗越高。
（5）安全工作區與主要參數ICM、UCEM、PCM：
IGBT的安全工作區是由電流ICM、電壓UCEM、功耗PCM包圍的區域。
圖1-13：IGBT的功耗特性
最大集射極間電壓UCEM：取決於反向擊穿電壓的大小。
最大集電極功耗PCM：取決於允許結溫。
最大集電極電流ICM：則受元件擎住效應限制。
所謂擎住效應問題：由於IGBT存在一個寄生的晶體管，當IC大到一定程度，寄生晶體管導通，柵極失去控製作用。此時，漏電流增大，造成功耗急劇增加，器件損壞。
安全工作區隨著開關速度增加將減小。
（6）柵極偏置電壓與電阻
IGBT特性主要受柵極偏置控制，而且受浪涌電壓影響。其di/dt明顯和柵極偏置電壓、電阻Rg相關，電壓越高，di/dt越大，電阻越大，di/dt越小。
而且，柵極電壓和短路損壞時間關系也很大，柵極偏置電壓越高，短路損壞時間越短。
第二部分：開關電源基礎
第一節：開關電源的基本控制原理
一．開關電源的控制結構：
一般地，開關電源大致由輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路四個主體組成。
如果細致劃分，它包括：輸入濾波、輸入整流、開關電路、采樣、基準電源、比較放大、震盪器、V/F轉換、基極驅動、輸出整流、輸出濾波電路等。
實際的開關電源還要有保護電路、功率因素校正電路、同步整流驅動電路及其它一些輔助電路等。
下面是一個典型的開關電源原理框圖，掌握它對我們理解開關電源有重要意義。
圖2-1：開關電源的基本結構框圖
根據控制類型不同，PM（脈沖調制）電路可能有多種形式。這里是典型的PFM結構。
二．開關電源的構成原理：
（一）輸入電路：
線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。
作用：把輸入電網交流電源轉化為符合要求的開關電源直流輸入電源。
1．線性濾波電路：
抑制諧波和雜訊。
2．浪涌濾波電路：
抑制來自電網的浪涌電流。
3．整流電路：
把交流變為直流。
有電容輸入型、扼流圈輸入型兩種，開關電源多數為前者。
（二）．變換電路：
含開關電路、輸出隔離（變壓器）電路等，是開關電源電源變換的主通道，完成對帶有功率的電源波形進行斬波調制和輸出。
這一級的開關功率管是其核心器件。
1．開關電路
驅動方式：自激式、他激式。
變換電路：隔離型、非隔離型、諧振型。
功率器件：最常用的有GTR、MOSFET、IGBT。
調制方式：PWM、PFM、混合型三種。PWM最常用。
2．變壓器輸出
分無抽頭、帶抽頭。半波整流、倍流整流時，無須抽頭，全波時必須有抽頭。
（三）．控制電路：
向驅動電路提供調制後的矩形脈沖，達到調節輸出電壓的目的。
基準電路：提供電壓基準。如並聯型基準LM358、AD589，串聯型基準AD581、REF192等。
采樣電路：採取輸出電壓的全部或部分。
比較放大：把采樣信號和基準信號比較，產生誤差信號，用於控制電源PM電路。
V/F變換：把誤差電壓信號轉換為頻率信號。
振盪器：產生高頻振盪波。
基極驅動電路：把調制後的振盪信號轉換成合適的控制信號，驅動開關管的基極。
（四）．輸出電路：
整流、濾波。
把輸出電壓整流成脈動直流，並平滑成低紋波直流電壓。輸出整流技術現在又有半波、全波、恆功率、倍流、同步等整流方式。
第二節：各類拓補結構電源分析
一．非隔離型開關變換器
（一）．降壓變換器
Buck電路：降壓斬波器，入出極性相同。
由於穩態時，電感充放電伏秒積相等，因此：
（Ui-Uo）*ton=Uo*toff，
Ui*ton-Uo*ton=Uo*toff,
Ui*ton=Uo(ton+toff),
Uo/Ui=ton/(ton+toff)= Δ
即，輸入輸出電壓關系為：
Uo/Ui=Δ(占空比)
圖2-2：Buck電路拓補結構
在開關管S通時，輸入電源通過L平波和C濾波後向負載端提供電流；當S關斷後，L通過二極體續流，保持負載電流連續。輸出電壓因為占空比作用，不會超過輸入電源電壓。
（二）．升壓變換器
Boost電路：升壓斬波器，入出極性相同。
利用同樣的方法，根據穩態時電感L的充放電伏秒積相等的原理，可以推導出電壓關系：
Uo/Ui=1/（1-Δ）
圖2-3：Boost電路拓補結構
這個電路的開關管和負載構成並聯。在S通時，電流通過L平波，
電源對L充電。當S斷時，L向負載及電源放電，輸出電壓將是輸入電壓Ui+UL，因而有升壓作用。
（
E. 如何通過電源（我用的是高壓脈沖電源）參數來判斷是否有等離子體產生
如果難以觀察到放電發光，此時即使有放電，放電電流也很小。在脈沖放電條件下，位移電流（電容的充放電電流，即使沒有放電，該電流也很大）又遠大於放電傳導電流（電子、離子運動組成）。可以嘗試的方法，用寬頻高存儲數字示波器記錄脈沖電壓、電流，在增加電壓時注意觀察、分析電流波形是否有小毛刺起伏。