目录
- 一、小孙学变频学习笔记
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- [1 变频器的主电路](#1 变频器的主电路)
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- [1.2 逆变电路](#1.2 逆变电路)
- 附学习参考网址
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一、小孙学变频学习笔记
1 变频器的主电路
1.2 逆变电路
IGBT
- IGBT（Insulated-Gate Bipolar Transistor）绝缘栅双极晶体管，是一种三端半导体开关器件，可用于多种电子设备中的高效快速开关
- 三极晶体管的三个极分别是：集电极C、发射极E和基极B，它的特点是集电极电流Ic的大小取决于基极电流Ib，故称为电流控制器件
图 - 绝缘栅场效应管（MOS），它的三个极分别是漏极D、源极S和栅极G。栅极和源极之间是绝缘的。它的工作特点是漏极电流Id的大小取决于栅极和源极之间的电压 Ugs，故称为电压控制器件
- IGBT管，它的主体部分和品体管相同，也是集电极C和发射极E，控制部分却是绝缘栅结构，通常称为控制极G。集电极电流Ic的大小取决于控制极与发射极之间的电压Uge。所以，也是电压控制器件
- 相较于大功率晶体管GTR，IGBT的开关频率更高，可以达到30kHz，同时控制极的工耗更小
- IGBT类似于其他三极管，有截止、放大、饱和导通三个状态，在变频器中只使用截止和饱和导通，类似于开关的关和开
- IGBT和晶闸管的区别
IGBT类似晶闸管，在栅极和发射极之间连接电源之后再拿掉依旧会保持导通，但是区别在于IGBT在两极之间只要加一个小电阻，就会关断，这是因为IGBT的G和E之间是绝缘的，G上的+电荷无法释放，加一个电阻释放了就没有晶闸管现象了
直流转交流（逆变）
- 使用四个IGBT，让 VT1、VT2 为一组，VT3、VT4 为另一组，并让它们不断地交替导通和截止，则负载中流过的，便是交变电流了
IGBT并联反向二极管
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实际逆变桥中IGBT边上会反向并联一个二极管，是因为电动机的定子绕组也是一个RL电路
- R 代表定子绕组的电阻，控制了电流的稳定性和能量损耗。
- L 代表定子绕组的电感，控制了电流的变化速率。
- 在0-t1时间段，电流和电压反方向，这时候的电流是自感电动势克服电源电压的结果是磁场在做功，而t1-t2时间段电流和电压同向，是电源在做功，所以定子绕组和直流电源电路中的滤波电容也会进行充放电，设置一个二极管就是为了给这些电流提供通路
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这些二极管无意之中也形成了一个整流桥的结构
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总结反向二极管的作用
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电流反向保护： IGBT在开关过程中，如果存在反向电流（如电感负载产生的反向电流），直接流经IGBT可能会损坏器件。反向二极管能够为IGBT提供一个通路，允许电流在IGBT关断时从二极管流过，从而避免IGBT因反向电流而遭受损坏。
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避免反向电压： IGBT是一种开关器件，它的开关过程很快。如果负载是电感性的（如电机、变压器等），在IGBT关断时，电感元件会产生反向电压。如果没有反向二极管，IGBT可能会因为超出承受能力的反向电压而损坏。并联的反向二极管可以提供一个保护路径，将这个反向电压消耗掉。
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提高开关效率： 反向二极管不仅能提供保护，还能有效抑制由开关产生的电压尖峰，减小开关损耗，提升整个逆变器系统的开关效率。
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