IGBT兩端并聯(lián)二極管作用
在逆變電路接感性負(fù)載的情況下,感性負(fù)載中的電流不能突變。在換相時(shí),為了維持電感上的電流,IGBT中的電流會(huì)轉(zhuǎn)移到反并聯(lián)的二極管上,以維持電流的持續(xù)流動(dòng)。
如下圖,當(dāng)下管IGBT T1開(kāi)通時(shí),負(fù)載電感上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電流,如紅色箭頭所示。當(dāng)下管IGBT T1關(guān)閉后,電流不能再?gòu)腡1上流過(guò),于是電流就換流到上管的反并聯(lián)二極管D2上。這就是反并聯(lián)二極管,又叫續(xù)流二極管的作用。
對(duì)于mosfet來(lái)說(shuō)不需要二極管,因?yàn)楣β蕀osfet的工藝決定它做出來(lái)就帶一個(gè)二極管,這個(gè)二極管用于電流電流反向時(shí)能夠?qū)ㄊ沟秒娏饔型凡恢劣趽p壞器件。
而igbt不一樣,它的工藝做出igbt本體晶圓是沒(méi)有寄生二極管的,換句話說(shuō)就是如果只有igbt電流反向的時(shí)候是沒(méi)有通路的,這樣在感性回路就會(huì)引起過(guò)電壓損壞器件。
并聯(lián)一個(gè)二極管就是為了提供電流續(xù)流通路的。當(dāng)然igbt內(nèi)部封裝的二極管如果有些參數(shù)不夠還可以在igbt外部再并聯(lián)二極管,比如igbt內(nèi)部二極管導(dǎo)通壓降較高,外部可以并聯(lián)導(dǎo)通壓降低的二極管以降低損耗。
IGBT反并聯(lián)二極管的功能
此圖是三相雙向逆變電路,圖中我們可以看到反并聯(lián)二極管的用法。
當(dāng)輸入直流電壓高于負(fù)載反向電動(dòng)勢(shì)時(shí),它是一個(gè)逆變電路,將直流電變成峰值等于(或小于)直流電壓的交流電(波形由驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定,常用驅(qū)動(dòng)信號(hào)是SPWM正弦脈寬調(diào)制,即正弦波交流電)。
當(dāng)輸入直流電壓低于負(fù)載反向電動(dòng)勢(shì)時(shí),它是一個(gè)三相整流橋,此時(shí)來(lái)自負(fù)載的反向充電電流經(jīng)整流橋流回直流電源,實(shí)現(xiàn)電剎車。
為什么要把兩者封裝在一塊。事實(shí)上大部分的IGBT應(yīng)用都是上圖的電路(兩相、三相或更多相),封裝在一起可以降低成本、簡(jiǎn)化電路、增加可靠性。
而IGBT單獨(dú)使用時(shí),反向二極管通常不起作用,也就不影響電路設(shè)計(jì),只是要小心電線接反時(shí)可能導(dǎo)致電機(jī)誤動(dòng)。
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