趣味解讀IGBT模塊“續(xù)流二極管”
發(fā)布時(shí)間:2020-03-11 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】IGBT 模塊上有一個(gè)“續(xù)流二極管”。它有什么作用呢?答: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。
IGBT 模塊上有一個(gè)“續(xù)流二極管”。它有什么作用呢?
答: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。
在說明變頻器逆變原理的時(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,這個(gè)電動(dòng)勢加在 IGBT 上面,對 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,這個(gè)反電動(dòng)勢將通過 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)勢可以對電容進(jìn)行充電。這樣,正極的電壓也不會(huì)上升。如下圖:
坦白說,上面的這個(gè)解釋節(jié)我寫得不是很有信心,我希望有高人出來指點(diǎn)一下。歡迎朋友在評論中留言。
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:
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。
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”,這個(gè)原理以后寫文再講。
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