断续

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IGBT模块上有一个“续流二极管”。它有什么作用呢?

当PWM波输出的时候,它是维持电机内的电流不断用的。我在说明变频器逆变原理的时候,用的一个电阻做负载。

电阻做负载,它上面的电流随着电压有通断而通断,上图所示的原理没有问题。但变频器实际是要驱动电机的,接在电机的定子上面,定子是一组线圈绕成的,就是“电感”。电感有一个特点:它的内部的电流不能进行突变。所以当采用PWM波输出电压波形时,加在电机上的电压就是“断断续续”的,这样电机内的电流就会“断断续续”的,这就给电机带来严重的后果:由于电感断流时,会产生反电动势,这个电动势加在IGBT上面,对IGBT会有损害。解决的办法:在IGBT的CE极上并联“续流二极管”。有了这个续流二极管,电机的电流就是连续的。具体怎么工作的呢?如下图,负载上换成了一个电感L。当1/4开通时,电感上会有电流流过。

然后PWM波控制1/4关断,这样上图中标箭头的这个电路中就没有电流流过。由于电感L接在电路中,电感的特性,电流不能突然中断,所以电感中此时还有电流流过,同时因为电路上电流中断了,导致它会产生一个反电动势,这个反电动势将通过3的续流二极管加到正极上,由于正极前面有滤波电容,这个反电动势可以对电容进行充电。这样,正极的电压也不会上升。如下图:

IGBT,通常就是一个元件,它不带续流二极管。即是这个符号:

商用IGBT模块,都是将“IGBT+续流二极管”集成在一个整体部件中,即下面的这个符号。

在工厂中,我们称这个整体部件叫IGBT,不会说“IGBT模块”。我们可以用“IGBT模块”搭接一个桥式整流电路,利用它的续流二极管实现整流。这样,我们说:IGBT也可以进行整流,也没有错。但它的实质,还是用的二极管实现了整流。既然是用了“IGBT模块”上的“续流二极管”整流,为什么不直接用“二极管”呢?答案是:这一种设计是利用“IGBT”的通断来治理变频器工作时产生的“谐波”

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