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浅述IGBT功率模块的工作原理

点击次数:173 发布时间:2019-11-22
   浅述IGBT功率模块的工作原理
  在变频空调电路中,IGBT功率模块是一个驱动变频压缩机主要部件,在电路中用IPM表示。工作原理如下:变频压缩机运转的频率高低,通过由室外机电脑板向IGBT功率模块输入变频压缩机运行控制信号,经IGBT功率模块逆变所输出的交流电压、交流电流和交流频率的高低来控制压缩机回转数,IGBT功率模块输出的电压、电流和频率越高,变频压缩机运转频率及输出功率就越高,反之,IGBT功率模块输出的电压、电流和频率越低,变频压缩机运转频率及输出功率就会越低。
  IGBT功率模块内部是由三组(每组两只)大功率的开关三极管组成,其作用是将输入模块的直流电压通过三极管的开关作用,逆变为驱动压缩机的三相交流电源。IGBT功率模块输入的直流电压P+与N-之间电压通常为310V左右,而IGBT功率模块U、V、W三端其中任意两相之间输出的交流电压一般在50V-200V。注:U+、V+、W+为上臂,U-、V-、W-为下臂。
  IGBT功率模块驱动变频压缩机电动机运行过程分析如下:
  输入IGBT功率模块P+与N-之间的直流310V电压,由IGBT功率模块内部的U+、V+、W+为上臂,U-、V-、W-为下臂。经上臂和下臂对应的大功率开关三极管组合后的开关作用向变频压缩机电动机提供(实际是将DC310V直流电源转换为直流脉冲电压,等效为交流电压、交流电流和交流频率)。
  当IGBT功率模块内部的U+和V-开关三极管同时导通(为ON),电流则会从电源P+经U+三极管流向压缩机电动机绕组的U和V两个绕组后,再经V-开关三极管到电源N-构成回路。
  当IGBT功率模块内部的U+继续导通,(V-关闭)和W-三极管同时导通(为ON),电流则会从电源P+经U+三极管流向压缩机电动机绕组的U和W两个绕组后,再经W-三极管到电源N-….在压缩机运转时,压缩机电动机绕组瞬时只有两个绕组有电流通过。三组开关管依次不间断地开关状态运行。
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