电力逆变器中的二极管作用

在家电应用中，最重要的是高效节能。三相无刷直流电机因其高效、小尺寸的优点，广泛应用于家电设备等多种应用中。此外，由于机械换向装置被电子换向器取代，三相无刷电机被认为比以前更可靠。
三相功率级标准（power stage）用于驱动三相无刷直流电机，如图1所示。为了使电机工作良好，电场必须保持接近转子磁场的角度 90°。在指定的转子位置下，六步序列控制产生六个定子磁场向量。扫描转子位置的霍尔效应传感器。为了向转子提供6个步进电流，6个功率级可以根据不同的特定顺序切换MOSFET。一种常用的切换模式，可提供6步进电流。
MOSFET Q1、Q3和Q5高频（HF）切换，Q2、Q4和Q6低频（LF）低频切换MOSFET处于开放状态，高频MOSFET 在切换状态下，会产生功率级。
步骤1） 同时给两个相位供电，而不给第三个相位供电。假设供电相位为L1、L2，L3不供电。在这种情况下，MOSFET Q1和Q2.电流处于导通状态Q1、L1、L2和Q4。
步骤2） MOSFET Q关闭。由于电感不能突然中断电流，它会产生额外的电压，直到体二极管D2直接偏置，允许续流流过。续流电流的路径是D2、L1、L2和Q4。
步骤3） Q打开，体二极管D突然反偏置。Q1上总电流为电源电流和二极管D恢复电流电流之和。 显示体-漏二极管。电流流入体-漏二极管D2（见图1），该二极管被正向偏置，少数载流子注入到二极管——1N5403-E3区和P区。
当MOSFET Q导通时，二极管D2.反向偏置， N少数载流子进入区域P 反之亦然。这种快速转移导致大量电流流经二极管N-epi到P 区域，即从漏极到源极。L1对于流经Q2和Q1的尖峰电流表现出高阻抗。Q在导通过程中，表现出额外的电流尖峰，增加了开关损耗。
为了提高二极管在这些特殊应用中的性能，研发人员开发了快速二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通时，峰值电流反向恢复Irrm较小。
结合简单的逆变器电路图分析PWM逆变器电路的工作原理
电阻R2和电容C一套集成电路内振荡器的频率。R1可用于微调振荡器的频率。14脚和11脚IC内部驱动晶体管的发射终端。驱动晶体管(引脚13和12)的集电极终端连接在一起，连接到8 V轨道(7808输出)。IC50赫兹脉冲列车被淘汰，引脚14和15180度。
在随后的晶体管阶段，这些信号驱动器。当14英尺的信号为高电平时，晶体管Q2.反过来，晶体管又被打开了。Q4，Q5，Q6点从目前的 12 V电源(电池)连接流的上半部分(标记标签)变压器（T1)小学通过晶体管Q4，Q5和Q6汇到地面。
因此，诱导变压器二次电压(由于电磁感应)220V上半周期输出波形。在此期间，11英尺低，其成功阶段将处于非活动状态。当IC引脚 第三季度11云高结果Q获取和交换7，Q8和Q9将被打开。从 12 V电源通过变压器的初级下半部分和晶体管汇到地面Q7，Q8，Q9及由此产生的电压，在T二次诱导有助于下半段(标签上标明)电流流 220V输出波形。
逆变电路输出电压调节部分的工作原理
逆变器输出（T2.挖掘点的标记为B，C，并提供给变压器T主。变压器T2高压下降步骤，桥梁D5整流与该电压(将逆变器的输出电压成正比)提供PIN1通过奥迪R8，R9，R16和（该IC与内部参考电压进行比较。
误差电压与输出电压所需的值成正比IC调节占空比的驱动信号（引脚14和12）为了使输出电压为所需的值的变化。R由于它直接控制变频器输出电压误差放大器部分的反馈，因此可用于调节逆变器输出电压。
二极管D3和D4.保护驱动级晶体管的开关变压器（T2)初选时产生的电压尖峰。R14和R第四季度和15个限制基地Q7。R12和 R第四季度和13Q7.防止意外开关ON下拉电阻。C10和C绕过从变频器的输出噪声。C88是滤波电容器的稳压IC 7805。R11的限制限制了电流通过LED指示灯D2的。
电力逆变器中的二极管
高效节能是家电应用中的主要问题。三相无刷直流电机因其高效、小尺寸的优点而广泛应用于家电设备和许多其他应用。此外，三相无刷直流电机被认为更可靠，因为逆变器电子换向器被用来代替机械换向装置。
三相功率级标准（power stage）用于驱动三相无刷直流电机。为了使电机工作良好，电场必须与转子磁场保持接近90的角度°。在指定的转子位置下，六步序列控制产生六个定子磁场向量。扫描转子位置的霍尔效应传感器。为了向转子提供6个步进电流，6个功率级可以根据不同的特定顺序切换MOSFET。一种常用的切换模式，可提供6步进电流。
MOSFET Q1、Q3和Q5高频（HF）切换，Q2、Q4和Q6低频（LF）低频切换MOSFET处于开放状态，高频MOSFET 在切换状态下，会产生功率级。
步骤1） 同时给两个相位供电，而不给第三个相位供电。假设供电相位为L1、L2，L3不供电。在这种情况下，MOSFET Q1和Q2.电流处于导通状态Q1、L1、L2和Q4。
步骤2）MOSFET Q1关闭。由于逆变器电感不能突然中断电流，它会产生额外的电压，直到体二极管D2直接偏置，允许续流流过。续流电流的路径是D2、L1、L2和Q4。
步骤3）Q打开，体二极管D突然反偏置。Q1上总电流为电源电流(如步骤1)和二极管D恢复电流电流之和。
显示体-漏二极管。第二步，电流流入体-漏二极管D2(见图1)二极管正偏，少数载流子注入二极管区和P区。
当MOSFET Q导通时，二极管D2.反向偏置， N少数载流子进入区域P 反之亦然。这种快速转移导致大量电流通过二极管流动N-epi到P 区域，即从漏极到源极。电感L1对于流经Q2和Q尖峰电流表现出高阻抗。Q在导通过程中，表现出额外的电流尖峰，增加了开关损耗。图4a描述了MOSFET导通过程。
为了提高二极管在这些特殊应用中的性能，研发人员开发了快速二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通时，峰值电流反向恢复Irrm较小。
我们比较并测试了电力逆变电源中的标准MOSFET和快恢复MOSFET。ST推出的STD5NK52ZD（SuperFREDmesh系列）放在Q2（LF）中，如图4b所示。在Q1 MOSFET（HF）开关损耗减少了65%。采用STD5NK52ZD时间效率和热性能大大提高(壳温从60不使用散热器的自由流动空气环境中升高)°C降低到50°C）。在这种拓扑中，MOSFET内部二极管用作续流二极管，具有快速二极管恢复特性MOSFET更为合适。
SuperFREDmesh技术弥补了现有的FDmesh技术，具有降低导通电阻，齐纳栅保护以及非常高的dv/dt性能，采用快速体-漏恢复二极管。N沟道520V、1.22欧姆、4.4A STD5NK52ZD包括多种包装在内的各种包装TO-220、DPAK、I2PAK和IPAK封装。该设备为工程师设计开关应用提供了更大的灵活性。其他优势包括非常高的优势dv/dt，经过100%的雪崩测试，具有非常低的本征电容、良好的可重复制造性和改进性ESD性能。此外，与其他可选模块解决方案相比，逆变器可以使用单独的解决方案PCB实现空间优化，获得有效的热管理，是一种具有成本效益的解决方案。