IPM的基本结构和工作原理——IGBT模块在工程上应用的学习报告（一）

1、IGBT模块的结构

中文全称：绝缘栅双极性晶体管

英文全称：Insulated-gate Bipolar Transistor

具体较为详细的从学术上的介绍，请大家参照王兆安电力电子技术第五版的34页。

1.1 IPM模块中IGBT的结构（在此主要从工程应用上考虑）

其结构如上图，为一个基础的IGBT器件，并联一个反向二极管。反向二极管的作用是为了防止感性负载是过大的感生电压di/dt击穿IGBT。其原因是1、IGBT是一个开通关断器件 2、感性负载不允许电流突变。如果电流回路突然关断，IGBT就会在关断的瞬间承受感生电压 di/dt ，由于时间极短，所以感生电压的值是非常大的。为了解决这一问题，IGBT反并联二极管，在驱动感性负载且关断时，为电流提供通道，从而瞬态关断的感生电压。

1.2 IPM模块内部电路

不控整流部分：

逆变回路：

斩波制动部分：（逆变回路的一部分）

1.3 IPM工作的基本原理

IPM模块内部的主要电路由不控整流部分、逆变回路部分和斩波部分组成。不控整流部分的其主要作用是对调压器输出的电压进行不控整流，相同IPM模块内，会通过PCB板将整流出来的电压一般作为逆变回路的母线电压。逆变回路部分主要是对母线电压进行逆变，根据控制板输入PWM控制逆变器输出相应的三相电压驱动电机。而斩波部分主要是针对电机负载使用，在电机进行紧急制动时，会有能量从电机侧向母线侧输入，就需要斩波部分开关管的控制，使得这部分能量卸放到外接的制动电阻上。

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