IGBT模块上的续流二极管分析

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：

我会在后面写《变频器的输出电流》一节中，通过实际的电流照片，验证这个二极管的作用。

现在来解释在《变频器整流部分元件》中说，在《电流整流的方式分类》中讲的“也可以用 IGBT 进行整流”有问题的。

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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