IGBT模塊上的續流二極管分析

IGBT 模塊上有一個“續流二極管”。它有什么作用呢？

當 PWM 波輸出的時候，它是維持電機內的電流不斷用的。

我在說明變頻器逆變原理的時候，用的一個電阻做負載。

電阻做負載，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。

但變頻器實際是要驅動電機的，接在電機的定子上面，定子是一組線圈繞成的，就是“電感”。

電感有一個特點：它的內部的電流不能進行突變。

所以當采用 PWM 波輸出電壓波形時，加在電機上的電壓就是“斷斷續續”的，這樣電機內的電流就會“斷斷續續”的，這就給電機帶來嚴重的后果：由于電感斷流時，會產生反電動勢，這個電動勢加在 IGBT 上面，對 IGBT 會有損害。解決的辦法：在 IGBT 的 CE 極上并聯“續流二極管”。有了這個續流二極管，電機的電流就是連續的。

具體怎么工作的呢？

如下圖，負載上換成了一個電感 L。當 1/4 開通時，電感上會有電流流過。

然后 PWM 波控制 1/4 關斷，這樣上圖中標箭頭的這個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，所以電感中此時還有電流流過，同時因為電路上電流中斷了，導致它會產生一個反電動勢，這個反電動勢將通過 3 的續流二極管加到正極上，由于正極前面有濾波電容，這個反電動勢可以對電容進行充電。這樣，正極的電壓也不會上升。如下圖：

我會在后面寫《變頻器的輸出電流》一節中，通過實際的電流照片，驗證這個二極管的作用。

現在來解釋在《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 進行整流”有問題的。

IGBT,通常就是一個元件，它不帶續流二極管。即是這個符號：

商用 IGBT 模塊，都是將“IGBT+續流二極管”集成在一個整體部件中，即下面的這個符號。

在工廠中，我們稱這個整體部件叫 IGBT，不會說“IGBT 模塊”。

我們可以用“IGBT 模塊”搭接一個橋式整流電路，利用它的續流二極管實現整流。

這樣，我們說：IGBT 也可以進行整流，也沒有錯。但它的實質，還是用的二極管實現了整流。

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

答案是：這一種設計是利用“IGBT”的通斷來治理變頻器工作時產生的“諧波”，

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