五、IGBT在变频家电中的应用
    变频家电分交流变频和直流变频两类，前者指采用三相交流感应电机的机种，后者指采用三相直流无刷电机的产品。相比之下，直流无刷电机能效比高，尺寸也较小，但价格却高出很多。目前，我国的变频家电绝大部分是交流变频产品。
    主流变频家电的硬件主要由电机、电机控制器以及功率变换模块组成。其中，功率变换模块是电子控制系统中最关键和成本最高的部件，目前大多使用智能功率模块（IPM）。
    IPM将IGBT、驱动电路以及保护电路集中在一个模块中，其输出电流与耐压由IGBT决定。目前，IPM的输出电流可达600A，耐压可达1200V，能够控制数千瓦的电机。IPM的出现，加快了变频家电市场的发展，变频空调、变频冰箱、变频洗衣机等产品正快速进入千家万户。以变频空调为例，近几年的变频空调全采用了IPM方式，并且主要采用日本三菱IPM方案和三洋IPM方案，其外形如图19所示。变频压缩机运转的频率由IPM输出的交流电压控制，IPM输出的电压越高，压缩机运转频率及输出功率就越大；反之，压缩机运转频率及输出功率就越低。

    提示：IPM一般有P（或＋）、N（或－）、U、V、W五个连接端点，连线时一定要一一对应，若将某端点的连线接错，上电开机便会导致IPM损坏。“P”或“＋”端连接直流电正极，“N’’或“－”端连接直流电负极，“U”、“V”、“W”端为压缩机的连接线，需对照外机接线图进行连接。
    另外，板上还有两个插座，插针数较多的通常是模块的控制信号连线插座，另一个则是模块驱动电源连接插座。
    变频空调的IPM的后级电路主要由6只大功率IGBT组成，如图20所示。Q1～Q3为上臂，Q4～Q6为下臂，在驱动电路的作用下，每一个时刻，上臂中的一只IGBT与下臂中的一只IGBT同时导通（Q1、Q4、Q2、Q5、Q3、Q6不能同时导通），这6只IGBT按照表1的顺序循环通断，从而将输入模块的直流电压（一般为260V～310V）转变为驱动变频压缩机（CM）的三相交流电压（电压值一般低于AC220V）。



    当出现过流、过热、欠压等现象时，IPM内部保护电路启动，驱动电路停止输出脉冲，会拉低IGBT的栅极电压，使之可靠地关断，并将故障信号送给主板CPU，让CPU启动保护程序，并作出声光报警提示。

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