2 逆变电路 过了一个星期，小孙又到张老师家去了。 “逆变电路预习过了？有问题吗？”张老师和蔼地问。 “大体的轮廓，好象知道了。但要深究起来，却还是感到模模糊糊地。首先，对逆变用的IGBT管就不大熟悉。”小孙说。 IGBT管的特点 “那我们就先从IGBT管说起吧。”这一次，张老师已经事先画好了许多的图，随手拿出了一张，如图1－12。
图1－12 IGBT管的构成 “IGBT管也叫绝缘栅晶体管，它是晶体管和绝缘栅场效应管的组合。 图（a）是三极晶体管，它的三个极分别是：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（b）是绝缘栅场效应管，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。 再看图（c）所示的IGBT管，它的主体部分和晶体管相同，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。” “和大功率晶体管GTR相比，IGBT管主要有哪些优点呢？”小孙问。 “首先，IGBT管允许的开关频率比GTR高一个数量级。GTR的{zg}开关频率只有2kHz，而IGBT可达20kHz。其次，很明显的是，它的控制极的功耗要比GTR的基极功耗小得多。这是主要的，其他也还有一些优点，就不详细说了。” “这IBGT管是作为开关用的吧？”小孙问。 “是的。”张老师又找出了一张图，如图1－13。接着说：“IGBT管和其他三极管一样，也有三种状态：截止状态、放大状态和饱和导通状态。而我们只用它的截止状态和饱和导通状态：图（a）所示，是饱和导通状态，犹如开关处于闭合状态；图（b）所示，是截止状态，犹如开关处于断开状态。”
图1－13 IGBT管的工作状态 “我用万用表量了一下，怎么觉得它有点像晶闸管呢？”小孙说完，从皮包里拿出了IGBT管模块、万用表、电池等器件，看样子，他是有备而来的。 “哦？你是怎么量的？”张老师颇感兴趣地问。 “您瞧，”小孙一边画了个图1－14，一边演示起来。“当电池的‘＋’端接G极，‘－’端接E极，如图（a）所示时，IGBT管是导通的。可是，我把电池拿掉后，IGBT管仍然是通的，如图（b）所示。这不和晶闸管差不多么？”
图1－14 IGBT管的粗测 “你给我拿一个电阻来，阻值不限。”张老师伸出手说。 小孙从包里找出一个10kΩ的电阻递给了老张，只见老张把那个电阻往G、E间一接，万用表的显示立刻就指向“∞”了。然后说：“因为IGBT管的G、E间是绝缘的，所以，你方才把电池拿掉时，G极上的‘＋’电荷不能释放，所以，IGBT管保持着导通的状态。在G、E间接入了一个电阻后，G极上的‘＋’电荷很快释放掉了，你所谓的晶闸管现象也就不存在了。” “原来是这样。”小孙高兴地说，接着又问：“它是怎样把直流电逆变成交流电的呢？” |
