双脉冲测试基础系列:基本原理和应用,零基础入门到精通,收藏这篇就够了

双脉冲是分析功率开关器件动态特性的基础实验方法,贯穿器件的研发,应用和驱动保护电路的设计。合理采用双脉冲测试平台,你可以在系统设计中从容的调试驱动电路,优化动态过程,验证短路保护。

双脉冲测试基础系列文章,包括基本原理和应用,对电压电流探头要求和影响测试结果的因素等。

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为什么要进行双脉冲测试?

在以前甚至是今天,许多使用IGBT或者MOSFET做逆变器的工程师是不做双脉冲实验的,而是直接在标定的工况下跑看能否达到设计的功率。这样的测试确实很必要,但是往往这样看不出具体的开关损耗,电压或者电流的尖峰情况,以及寄生导通情况。这会导致对有些风险的认识出现盲点,进而影响最后产品未来的长期可靠性。又或者设计裕量过大带来成本增加,使得产品的市场竞争力下降。如果能在设计研发阶段,精准地了解器件的开关性能,将对整个产品的优化带来极大的好处。比如能在不同的电压、电流和温度下获得开关损耗,给系统仿真提供可靠的数据;又比如可以通过观察波形振荡情况来选择合适的门极电阻。

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双脉冲测试原理

顾名思义,双脉冲测试就是给被测器件两个脉冲作为驱动控制信号,如图1所示。第一个脉冲相对较宽,以获得一定的电流。同时第一个脉冲的下降沿作为关断过程的观测时刻,而第二个脉冲的上升沿则作为开通过程的观测时刻。

图1

考虑到可能的电场干扰,最佳的双脉冲平台是全桥结构的,如图2所示。3管的门极给15V常开信号,4管则是处于常关,2管作为被测器件给予双脉冲信号。1管主要作用于续流,所以门极可以是常关信号,或者在使用MOS管时门极用同步整流信号。第1个脉冲来临时,电流经过3管和负载电感进入2管。为了得到一个期望的电流值,此脉冲需持续一定时长,时长可通过T=I*L/V来获得,其中L是负载电感值,I是期望电流,V是母线电压。当然实际中可以直接用示波器观察电流值来调整脉宽。

第一个脉冲结束时,2管关断,表现出器件的关断波形。此后,电流在3管、负载和1管中续流。当第2个脉冲到来时,2管开通,1管上的电流重新流入2管,这时可测量1管的反向恢复特性及2管的开通特性。其中电流的获取在小功率时可以采用电流检测电阻,而大电流时一般使用磁性电流检测器,比如罗氏线圈或者Pearson磁环。关于电压电流探头的使用之前有专门的文章详细介绍过:

微课堂|测量IGBT开关特性对电压探头的要求

测量IGBT开关特性对电流探头的要求

图2

平时实验室测量时结构上也可以简化成半桥形式,如图3,工作原理和全桥类似,这里就不累述了。

图3

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哪些参数可以通过双脉冲实验获得?

通过双脉冲测试,可以得到包括开关损耗,各电压电流尖峰值,斜率变化值在内的动态参数。比如IGBT参数:

各参数可以在示波器上直接测量得到,定义如图4:

图4

以及反并联二极管参数:

各参数测量定义如图5:

图5

其中开关损耗需要借助示波器的函数运算功能获得,也可以把所有波形都存成表格点再后期进行处理运算。图6和图7分别是开通和关断波形。其中1通道黑色的是被测器件VCE的信号,2通道红色的是桥臂电流,3通道绿色的是门极信号。数学运算1是电压和电流信号的乘积,数学运算2是该乘积的积分线,也就是损耗值。根据国标定义,开通损耗的积分时间区间为门极电压上升的10%到VCE电压下降至2%这个区间;而关断损耗的积分时间区间为门极电压下降至90%到电流降到2%。如果有些许振荡的话,以第一次触及边界值为准。但有严重振荡的话建议调整驱动参数(比如增加门极电阻)重新测量。

图6

图7

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总结

双脉冲测试非常适合研发阶段对器件在系统上的损耗评估,为系统仿真带来数据支持。毕竟有太多的因素会使实际值和数据规格产生很大差别,用规格书上的值做为仿真依据粗糙了些,当然器件选型的时候还是很值得借鉴的。设计越精准,对成本控制就越友好。

 这两年,IT行业面临经济周期波动与AI产业结构调整的双重压力,确实有很多运维与网络工程师因企业缩编或技术迭代而暂时失业。

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网工/运维副业方向

运维网工,千万不要再错过这些副业机会!

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在线教育平台讲师

操作路径:在慕课网、极客时间等平台开设《CCNA实战》《Linux运维从入门到精通》等课程,或与培训机构合作录制专题课。
收益模式:课程销售分成、企业内训。

技术博客与公众号运营

操作路径:撰写网络协议解析、故障排查案例、设备评测等深度文章,通过公众号广告、付费专栏及企业合作变现。
收益关键:每周更新2-3篇原创,结合SEO优化与社群运营。

第二个是技术类副业:深耕专业领域变现

企业网络设备配置与优化服务

操作路径:为中小型企业提供路由器、交换机、防火墙等设备的配置调试、性能优化及故障排查服务。可通过本地IT服务公司合作或自建线上接单平台获客。
收益模式:按项目收费或签订年度维护合同。

远程IT基础设施代维

操作路径:通过承接服务器监控、日志分析、备份恢复等远程代维任务。适合熟悉Zabbix、ELK等技术栈的工程师。
收益模式:按工时计费或包月服务。

网络安全顾问与渗透测试

操作路径:利用OWASP Top 10漏洞分析、Nmap/BurpSuite等工具,为企业提供漏洞扫描、渗透测试及安全加固方案。需考取CISP等认证提升资质。
收益模式:单次渗透测试报告收费;长期安全顾问年费。

比如不久前跟我一起聊天的一个粉丝,他自己之前是大四实习的时候做的运维,发现运维7*24小时待命受不了,就准备转网安,学了差不多2个月,然后开始挖漏洞,光是补天的漏洞奖励也有个四五千,他说自己每个月的房租和饭钱就够了。

为什么我会推荐你网安是运维和网工人员的绝佳副业&转型方向?

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网工运维转行学习网络安全路线

在这里插入图片描述

(一)第一阶段:网络安全筑基

1. 阶段目标

你已经有运维经验了,所以操作系统、网络协议这些你不是零基础。但要学安全,得重新过一遍——只不过这次我们是带着“安全视角”去学。

2. 学习内容

**操作系统强化:**你需要重点学习 Windows、Linux 操作系统安全配置,对比运维工作中常规配置与安全配置的差异,深化系统安全认知(比如说日志审计配置,为应急响应日志分析打基础)。

**网络协议深化:**结合过往网络协议应用经验,聚焦 TCP/IP 协议簇中的安全漏洞及防护机制,如 ARP 欺骗、TCP 三次握手漏洞等(为 SRC 漏扫中协议层漏洞识别铺垫)。

**Web 与数据库基础:**补充 Web 架构、HTTP 协议及 MySQL、SQL Server 等数据库安全相关知识,了解 Web 应用与数据库在网安中的作用。

**编程语言入门:**学习 Python 基础语法,掌握简单脚本编写,为后续 SRC 漏扫自动化脚本开发及应急响应工具使用打基础。

**工具实战:**集中训练抓包工具(Wireshark)、渗透测试工具(Nmap)、漏洞扫描工具(Nessus 基础版)的使用,结合模拟场景练习工具应用(掌握基础扫描逻辑,为 SRC 漏扫工具进阶做准备)。

(二)第二阶段:漏洞挖掘与 SRC 漏扫实战

1. 阶段目标

这阶段是真正开始“动手”了。信息收集、漏洞分析、工具联动,一样不能少。

熟练运用漏洞挖掘及 SRC 漏扫工具,具备独立挖掘常见漏洞及 SRC 平台漏扫实战能力,尝试通过 SRC 挖洞搞钱,不管是低危漏洞还是高危漏洞,先挖到一个。

2. 学习内容

信息收集实战:结合运维中对网络拓扑、设备信息的了解,强化基本信息收集、网络空间搜索引擎(Shodan、ZoomEye)、域名及端口信息收集技巧,针对企业级网络场景开展信息收集练习(为 SRC 漏扫目标筛选提供支撑)。

漏洞原理与分析:深入学习 SQL 注入、CSRF、文件上传等常见漏洞的原理、危害及利用方法,结合运维工作中遇到的类似问题进行关联分析(明确 SRC 漏扫重点漏洞类型)。

工具进阶与 SRC 漏扫应用:

  • 系统学习 SQLMap、BurpSuite、AWVS 等工具的高级功能,开展工具联用实战训练;

  • 专项学习 SRC 漏扫流程:包括 SRC 平台规则解读(如漏洞提交规范、奖励机制)、漏扫目标范围界定、漏扫策略制定(全量扫描 vs 定向扫描)、漏扫结果验证与复现;

  • 实战训练:使用 AWVS+BurpSuite 组合开展 SRC 平台目标漏扫,练习 “扫描 - 验证 - 漏洞报告撰写 - 平台提交” 全流程。
    SRC 实战演练:选择合适的 SRC 平台(如补天、CNVD)进行漏洞挖掘与漏扫实战,积累实战经验,尝试获取挖洞收益。

恭喜你,如果学到这里,你基本可以下班搞搞副业创收了,并且具备渗透测试工程师必备的「渗透技巧」、「溯源能力」,让你在黑客盛行的年代别背锅,工作实现升职加薪的同时也能开创副业创收!

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(三)第三阶段:渗透测试技能学习

1. 阶段目标

全面掌握渗透测试理论与实战技能,能够独立完成渗透测试项目,编写规范的渗透测试报告,具备渗透测试工程师岗位能力,为护网红蓝对抗及应急响应提供技术支撑。

2. 学习内容

渗透测试核心理论:系统学习渗透测试流程、方法论及法律法规知识,明确渗透测试边界与规范(与红蓝对抗攻击边界要求一致)。

实战技能训练:开展漏洞扫描、漏洞利用、电商系统渗透测试、内网渗透、权限提升(Windows、Linux)、代码审计等实战训练,结合运维中熟悉的系统环境设计测试场景(强化红蓝对抗攻击端技术能力)。

工具开发实践:基于 Python 编程基础,学习渗透测试工具开发技巧,开发简单的自动化测试脚本(可拓展用于 SRC 漏扫自动化及应急响应辅助工具)。

报告编写指导:学习渗透测试报告的结构与编写规范,完成多个不同场景的渗透测试报告撰写练习(与 SRC 漏洞报告、应急响应报告撰写逻辑互通)。

(四)第四阶段:企业级安全攻防(含红蓝对抗)、应急响应

1. 阶段目标

掌握企业级安全攻防、护网红蓝对抗及应急响应核心技能,考取网安行业相关证书。

2. 学习内容

护网红蓝对抗专项:

  • 红蓝对抗基础:学习护网行动背景、红蓝对抗规则(攻击范围、禁止行为)、红蓝双方角色职责(红队:模拟攻击;蓝队:防御检测与应急处置);

  • 红队实战技能:强化内网渗透、横向移动、权限维持、免杀攻击等高级技巧,模拟护网中常见攻击场景;

  • 蓝队实战技能:学习安全设备(防火墙、IDS/IPS、WAF)联动防御配置、安全监控平台(SOC)使用、攻击行为研判与溯源方法;

  • 模拟护网演练:参与团队式红蓝对抗演练,完整体验 “攻击 - 检测 - 防御 - 处置” 全流程。
    应急响应专项:

  • 应急响应流程:学习应急响应 6 步流程(准备 - 检测 - 遏制 - 根除 - 恢复 - 总结),掌握各环节核心任务;

  • 实战技能:开展操作系统入侵响应(如病毒木马清除、异常进程终止)、数据泄露应急处置、漏洞应急修补等实战训练;

  • 工具应用:学习应急响应工具(如 Autoruns、Process Monitor、病毒分析工具)的使用,提升处置效率;

  • 案例复盘:分析真实网络安全事件应急响应案例(如勒索病毒事件),总结处置经验。
    其他企业级攻防技能:学习社工与钓鱼、CTF 夺旗赛解析等内容,结合运维中企业安全防护需求深化理解。

证书备考:针对网安行业相关证书考试内容(含红蓝对抗、应急响应考点)进行专项复习,参加模拟考试,查漏补缺。

运维网工转行网络攻防知识库分享

网络安全这行,不是会几个工具就能搞定的。你得有体系,懂原理,能实战。尤其是从运维转过来的,别浪费你原来的经验——你比纯新人强多了。

但也要沉得住气,别学了两天Web安全就觉得自己是黑客了。内网、域渗透、代码审计、应急响应,要学的还多着呢。

如果你真的想转,按这个路子一步步走,没问题。如果你只是好奇,我劝你再想想——这行要持续学习,挺累的,但也是真有意思。

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1、网络安全意识
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2、Linux操作系统
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3、WEB架构基础与HTTP协议
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4、Web渗透测试
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5、渗透测试案例分享
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6、渗透测试实战技巧
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7、攻防对战实战
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8、CTF之MISC实战讲解
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