IGBT模塊上的續(xù)流二極管分析

IGBT 模塊上有一個(gè)“續(xù)流二極管”。它有什么作用呢？

當(dāng) PWM 波輸出的時(shí)候，它是維持電機(jī)內(nèi)的電流不斷用的。

我在說明變頻器逆變?cè)淼臅r(shí)候，用的一個(gè)電阻做負(fù)載。

電阻做負(fù)載，它上面的電流隨著電壓有通斷而通斷，上圖所示的原理沒有問題。

但變頻器實(shí)際是要驅(qū)動(dòng)電機(jī)的，接在電機(jī)的定子上面，定子是一組線圈繞成的，就是“電感”。

電感有一個(gè)特點(diǎn)：它的內(nèi)部的電流不能進(jìn)行突變。

所以當(dāng)采用 PWM 波輸出電壓波形時(shí)，加在電機(jī)上的電壓就是“斷斷續(xù)續(xù)”的，這樣電機(jī)內(nèi)的電流就會(huì)“斷斷續(xù)續(xù)”的，這就給電機(jī)帶來嚴(yán)重的后果：由于電感斷流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)加在 IGBT 上面，對(duì) IGBT 會(huì)有損害。解決的辦法：在 IGBT 的 CE 極上并聯(lián)“續(xù)流二極管”。有了這個(gè)續(xù)流二極管，電機(jī)的電流就是連續(xù)的。

具體怎么工作的呢？

如下圖，負(fù)載上換成了一個(gè)電感 L。當(dāng) 1/4 開通時(shí)，電感上會(huì)有電流流過。

然后 PWM 波控制 1/4 關(guān)斷，這樣上圖中標(biāo)箭頭的這個(gè)電路中就沒有電流流過。由于電感 L 接在電路中，電感的特性，電流不能突然中斷，所以電感中此時(shí)還有電流流過，同時(shí)因?yàn)殡娐飞想娏髦袛嗔耍瑢?dǎo)致它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)將通過 3 的續(xù)流二極管加到正極上，由于正極前面有濾波電容，這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)可以對(duì)電容進(jìn)行充電。這樣，正極的電壓也不會(huì)上升。如下圖：

我會(huì)在后面寫《變頻器的輸出電流》一節(jié)中，通過實(shí)際的電流照片，驗(yàn)證這個(gè)二極管的作用。

現(xiàn)在來解釋在《變頻器整流部分元件》中說，在《電流整流的方式分類》中講的“也可以用 IGBT 進(jìn)行整流”有問題的。

IGBT,通常就是一個(gè)元件，它不帶續(xù)流二極管。即是這個(gè)符號(hào)：

商用 IGBT 模塊，都是將“IGBT+續(xù)流二極管”集成在一個(gè)整體部件中，即下面的這個(gè)符號(hào)。

在工廠中，我們稱這個(gè)整體部件叫 IGBT，不會(huì)說“IGBT 模塊”。

我們可以用“IGBT 模塊”搭接一個(gè)橋式整流電路，利用它的續(xù)流二極管實(shí)現(xiàn)整流。

這樣，我們說：IGBT 也可以進(jìn)行整流，也沒有錯(cuò)。但它的實(shí)質(zhì)，還是用的二極管實(shí)現(xiàn)了整流。

既然是用了“IGBT 模塊”上的“續(xù)流二極管”整流，為什么不直接用“二極管”呢？

答案是：這一種設(shè)計(jì)是利用“IGBT”的通斷來治理變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的“諧波”，

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