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。我在說(shuō)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(méi)有問(wèn)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(lái)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(kāi)通時(shí),電感上會(huì)有電流流過(guò)。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(méi)有電流流過(guò)。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(guò),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(guò)3的續(xù)流二極管加到正極上,由于正極前面有濾波電容。 由于IGBT模塊為MOSFET結(jié)構(gòu),IGBT的柵極通過(guò)一層氧化膜與發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離,具有出色的器件性能。山東國(guó)產(chǎn)IGBT模塊批發(fā)價(jià)
圖簡(jiǎn)單地給出了晶閘管開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程的電壓與電流波形。圖中開(kāi)通過(guò)程描述的是晶閘管門(mén)極在坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)刻開(kāi)始受到理想階躍觸發(fā)電流觸發(fā)的情況;而關(guān)斷過(guò)程描述的是對(duì)已導(dǎo)通的晶閘管,在外電路所施加的電壓在某一時(shí)刻突然由正向變?yōu)榉聪虻那闆r(如圖中點(diǎn)劃線波形)。開(kāi)通過(guò)程晶閘管的開(kāi)通過(guò)程就是載流子不斷擴(kuò)散的過(guò)程。對(duì)于晶閘管的開(kāi)通過(guò)程主要關(guān)注的是晶閘管的開(kāi)通時(shí)間t。由于晶閘管內(nèi)部的正反饋過(guò)程以及外電路電感的限制,晶閘管受到觸發(fā)后,其陽(yáng)極電流只能逐漸上升。從門(mén)極觸發(fā)電流上升到額定值的10%開(kāi)始,到陽(yáng)極電流上升到穩(wěn)態(tài)值的10%(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓降到額定值的90%),這段時(shí)間稱為觸發(fā)延遲時(shí)間t。陽(yáng)極電流從10%上升到穩(wěn)態(tài)值的90%所需要的時(shí)間(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓由90%降到10%)稱為上升時(shí)間t,開(kāi)通時(shí)間t定義為兩者之和,即t=t+t通常晶閘管的開(kāi)通時(shí)間與觸發(fā)脈沖的上升時(shí)間,脈沖峰值以及加在晶閘管兩極之間的正向電壓有關(guān)。[1]關(guān)斷過(guò)程處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管當(dāng)外加電壓突然由正向變?yōu)榉聪驎r(shí),由于外電路電感的存在,其陽(yáng)極電流在衰減時(shí)存在過(guò)渡過(guò)程。陽(yáng)極電流將逐步衰減到零,并在反方向流過(guò)反向恢復(fù)電流,經(jīng)過(guò)**大值I后,再反方向衰減。同時(shí)。 安徽國(guó)產(chǎn)IGBT模塊出廠價(jià)格f,焊接g極時(shí),電烙鐵要停電并接地,選用定溫電烙鐵**合適。
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:坦白說(shuō),上面的這個(gè)解釋節(jié)我寫(xiě)得不是很有信心,我希望有高人出來(lái)指點(diǎn)一下。歡迎朋友在評(píng)論中留言。我會(huì)在后面寫(xiě)《變頻器的輸出電流》一節(jié)中,通過(guò)實(shí)際的電流照片,驗(yàn)證這個(gè)二極管的作用?,F(xiàn)在來(lái)解釋在《變頻器整流部分元件》中說(shuō),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(wèn)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(shuō)“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(shuō):IGBT也可以進(jìn)行整流,也沒(méi)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(lái)治理變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的“諧波”,這個(gè)原理以后寫(xiě)文再講。
圖中開(kāi)通過(guò)程描述的是晶閘管門(mén)極在坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)刻開(kāi)始受到理想階躍觸發(fā)電流觸發(fā)的情況;而關(guān)斷過(guò)程描述的是對(duì)已導(dǎo)通的晶閘管,在外電路所施加的電壓在某一時(shí)刻突然由正向變?yōu)榉聪虻那闆r(如圖中點(diǎn)劃線波形)。開(kāi)通過(guò)程晶閘管的開(kāi)通過(guò)程就是載流子不斷擴(kuò)散的過(guò)程。對(duì)于晶閘管的開(kāi)通過(guò)程主要關(guān)注的是晶閘管的開(kāi)通時(shí)間t。由于晶閘管內(nèi)部的正反饋過(guò)程以及外電路電感的限制,晶閘管受到觸發(fā)后,其陽(yáng)極電流只能逐漸上升。從門(mén)極觸發(fā)電流上升到額定值的10%開(kāi)始,到陽(yáng)極電流上升到穩(wěn)態(tài)值的10%(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓降到額定值的90%),這段時(shí)間稱為觸發(fā)延遲時(shí)間t。陽(yáng)極電流從10%上升到穩(wěn)態(tài)值的90%所需要的時(shí)間(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓由90%降到10%)稱為上升時(shí)間t,開(kāi)通時(shí)間t定義為兩者之和,即t=t+t通常晶閘管的開(kāi)通時(shí)間與觸發(fā)脈沖的上升時(shí)間,脈沖峰值以及加在晶閘管兩極之間的正向電壓有關(guān)。[1]關(guān)斷過(guò)程處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管當(dāng)外加電壓突然由正向變?yōu)榉聪驎r(shí),由于外電路電感的存在,其陽(yáng)極電流在衰減時(shí)存在過(guò)渡過(guò)程。陽(yáng)極電流將逐步衰減到零,并在反方向流過(guò)反向恢復(fù)電流,經(jīng)過(guò)**大值I后,再反方向衰減。同時(shí),開(kāi)關(guān)損耗增大,使原件發(fā)熱加劇,因此,選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。
這個(gè)話題的起因,是神八兄送了我?guī)讉€(gè)大電流IGBT模塊,有150A的,也有300A的,據(jù)說(shuō)功率分別可以做到10KW和20KW以上,也是擋不住的誘惑,決定來(lái)試一試。但首先必須做一塊能驅(qū)動(dòng)這些大家伙的驅(qū)動(dòng)電路板。經(jīng)和神八兄多次商量后,決定還是用EG8010芯片,理由是:這款SPWM芯片價(jià)格便宜,功能很多,性能比較好,特別穩(wěn)壓特性很好。但是,用8010來(lái)驅(qū)動(dòng)IGBT模塊,也有二個(gè)問(wèn)題需要解決:***個(gè)問(wèn)題:8010的**大死區(qū)時(shí)間只有,而這些大模塊,因?yàn)檩斎腚娙荼容^大,需要有比較大的死區(qū)時(shí)間,有時(shí)可能要放大到3US以上,才能安全工作。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我把8010的輸出接法做了較大的改進(jìn),先把8010輸出的4路用與門(mén)合并成2路,做成象張工的22851093這樣的時(shí)序,再把二路SPWM分成4路,用與非門(mén)做成硬件死區(qū)電路,這樣,死區(qū)時(shí)間就不受8010內(nèi)建死區(qū)的限止了,可以隨意做到幾US。這樣的接法,還有一個(gè)**的好處,就是H橋的4個(gè)管子功耗是平均的,不會(huì)出現(xiàn)半橋熱半橋冷的現(xiàn)象。第二個(gè)問(wèn)題:因?yàn)镮GBT模塊的工作頻率都比較低,一般要求在20K以下,但8010的載波頻率比較高,神八兄經(jīng)過(guò)實(shí)險(xiǎn)和計(jì)算,決定用下面方式來(lái)解決,把原先8010用的12M晶振,改為10M晶振,這樣,載頻就降到。 主電路用螺絲擰緊,控制極g要用插件,盡可能不用焊接方式。黑龍江國(guó)產(chǎn)IGBT模塊歡迎選購(gòu)
它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。山東國(guó)產(chǎn)IGBT模塊批發(fā)價(jià)
IGBT模塊在新能源發(fā)電、工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及電動(dòng)汽車領(lǐng)域占據(jù)**地位。在光伏逆變器中,其將直流電轉(zhuǎn)換為并網(wǎng)交流電,效率可達(dá)98%以上;風(fēng)力發(fā)電變流器則依賴高壓IGBT(如3.3kV/1500A模塊)實(shí)現(xiàn)變速恒頻控制。電動(dòng)汽車的電機(jī)控制器需采用高功率密度IGBT模塊(如豐田普銳斯使用的雙面冷卻模塊),以支持頻繁啟停和能量回饋。軌道交通領(lǐng)域,IGBT牽引變流器可減少30%的能耗,并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。近年來(lái),第三代半導(dǎo)體材料(如SiC和GaN)與IGBT的混合封裝技術(shù)***提升模塊性能,例如采用SiC二極管降低反向恢復(fù)損耗。智能化趨勢(shì)推動(dòng)模塊集成驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路(如富士電機(jī)的IPM智能模塊),同時(shí)新型封裝技術(shù)(如銀燒結(jié)和銅線鍵合)將工作結(jié)溫提升至175℃以上,壽命延長(zhǎng)至傳統(tǒng)焊接工藝的5倍。未來(lái),IGBT模塊將向更高電壓等級(jí)(10kV+)、更低損耗(Vce(sat)<1.5V)和多功能集成(如內(nèi)置電流傳感器)方向持續(xù)演進(jìn)。山東國(guó)產(chǎn)IGBT模塊批發(fā)價(jià)