第一阶段 · 第2天（2026-09-28 12:57–18:00）／ 已完成
IPM 六开关造三相交流：半桥、PWM、三相摆幅
来源标注：严师对话（原话）/严师对话（讲解）；严师复习页；演示模型；补充（通用知识）。《三相摆幅》里“每 1Hz 需要 1.2V 摆幅”是教学示意数字，不是真实压缩机参数（严师原注）。
说清占空比如何控制平均电压、频率如何改变、三相为何错开、母线如何限制最高频率，并能就开关频率和散热提出要数据的评审问题。
知识点
- 半桥：只上管导通 → U 相接正极 = 300V；只下管导通 → 接负极 = 0V。严师对话
- 直通：两管同时导通 = 短路，电流极短时间冲到几百安培甚至更高，开关几微秒内过热损坏。严师对话（讲解）
- 死区时间 + 互锁防直通；死区太长 → 限制开关频率、电压不受控、有效导通时间被吃掉 → 死区效应（噪音、振动、低速抖动）。严师对话（讲解）
- 死区期间悬空的是 U 相引线，不是母线；绕组电流经二极管续流，U 相电压由电流方向决定。严师对话（讲解）
- 断开的那个开关要承受整个母线电压；评审要说清是哪两个点之间。严师对话
- IPM 选 600V（约母线 311V 的两倍）：电网过压与浪涌、反电动势倒灌抬高母线、寄生电感尖峰。严师对话（讲解）
- PWM：控制导通时间长短；绕组是电感、电流不能突变，所以压缩机感受平均值。平均电压 = 母线电压 × 占空比。严师对话（讲解）
- 变频改的不是开关，而是占空比变化的节奏；一轮里的脉冲数 = 一轮时长 ÷ 每个脉冲时长。严师对话（原话要点）
- 电压台阶 → 电流一顿一顿 → 出力（转矩）波动 → 振动、异音，电机额外发热。严师对话（讲解）
- 开关损耗随开关节奏约成倍增加；IPM 总发热 = 开关损耗 + 导通损耗，所以总发热明显上升但不到翻倍。严师对话（讲解）
- 三相必须错开：压缩机只认两根线之间的电压差；三根线同时抬高 50V，电流不变。严师对话
- 围绕 150V（母线一半）摆，上下各 150V 空间，摆幅最大。严师对话
- 频率越高，反电动势越高，需要的输出摆幅越大；母线只是摆幅的天花板，母线电压限制最高频率。严师对话（讲解）
- 控制因果链四步：目标频率 → 占空比表 → 开关指令 → 压缩机转；脉冲数只是结果。严师对话（讲解）
半桥与直通 严师对话（讲解）
- 只有上管导通时，U 相电压多少？为什么？
- 只有下管导通呢？
- 两管同时导通会怎样？后果多严重？
- 上管通、下管断时，哪个开关承受多少电压？说清是哪两个点之间。
- 死区期间悬空的是哪根线？
展开对照
- 300V：U 相直接接到正极。（Alan 的理由“和整机一致”被纠正——理由要说“接到了谁”。）
- 0V：直接接负极。
- 直通（短路）：回路里只剩导线和开关自身极小电阻，电流在极短时间冲到几百安培甚至更高（不是“无限大”），开关几微秒内过热损坏，是“炸模块”最常见原因之一。
- 下开关两端承受约 300V：下开关一端接母线负极（电容负极）、一端接 U 相引线（此刻连着正极）。（Alan 说成“上下开关之间”被纠正。）结论：断开的那个开关要承受整个母线电压。
- U 相引线——不是母线。
死区、死区效应与二极管续流 严师对话（讲解）
- 为什么要死区：开关从导通到断开需要时间。如果同时“关上管、开下管”，可能短暂同时导通 → 直通。Alan 独立答出：设时间间隔 + 互锁。这个间隔叫死区时间；很多 IPM 驱动电路里有硬件互锁，软件出错也不会让上下管同时导通。
- 死区为什么不能很长（Alan 答对一半）：① 会限制开关频率往上提；② 死区期间电压不受控；③ 有效导通时间被吃掉，输出电压偏离设定 → 噪音、振动、低速抖动。工程上叫死区效应，低频低速最明显。
- 死区期间谁悬空：母线电容一直并在正负极之间，电没地方放，母线稳在 300V。真正悬空的是 U 相引线：和正负极都断开，控制器管不了它；绕组电流不能突然停，经 IPM 里和开关并联的二极管续流，U 相电压由电流方向决定 → 死区效应的来源。
① “死区让电容充电不足”——错。母线电容是电网经整流桥充电，IPM 开关不在充电路径上；充电靠电网电压，不是“电源频率”。
② “死区期间母线悬空 / 母线为 0”（错了三次）——错。悬空的是 U 相引线。
推理断点：把“母线”和“U 相引线”当成同一根线；把整张图当整体，以为“开关断了电压就没了”。每根导线的电压只取决于它此刻连着什么。
续流方向的细节：相电流从桥臂流向电机时，死区中经下管旁的二极管续流，U 相贴近 0V；电流从电机流回桥臂时经上管旁的二极管续流，U 相贴近 300V。
动图：逆变桥六开关（手动 / 自动） 站点新增
把严师的半桥图扩展成完整三相：手动模式点开关，用“顺着导通开关往回找”验证上面 5 题；自动模式看 6 个开关如何配合，让 U−V 之间出现交流电压。
IPM 为什么选 600V（约母线 311V 的两倍） 严师对话（讲解）
- 电网过压：电网 252V 时母线峰值约 356V（252 × 1.414）；还有雷击、开关其他大电器的瞬间浪涌。
- 反电动势倒灌：转子靠惯性继续转，永磁电机像发电机一样发出电压。它不是直接和母线叠加在开关上，而是经开关旁并联的二极管倒灌回母线电容，把整条母线抬高 → 电控设母线过压保护。
- 寄生电感尖峰：开关断开瞬间，走线寄生电感产生很短的电压尖峰，叠加在正在断开的那个开关两端（不是整条母线）。走线越长尖峰越高，与结构、功率回路布局直接相关。
PWM 与占空比 严师对话（讲解）
核心问题：开关只有 300V / 0V 两个值，怎么让压缩机感觉到 150V？→ 控制导通时间长短 = PWM（脉冲宽度调制）。
为什么压缩机感受到平均值：绕组是线圈（电感），电流不能突变，只能逐渐上升下降，跟不上开关跳变 → 感受到电压的平均效果。占空比按正弦来回变 → 平均电压成正弦。
频率、脉冲数与台阶电压 严师对话（讲解）
严师题：50Hz → 100Hz，开关节奏不变，改的是什么？
| 压缩机频率 | 一轮时间 | 开关每 0.2 毫秒一次时，一轮的脉冲数 |
|---|---|---|
| 50 Hz | 20 毫秒 | 100 个（半轮 50 个） |
| 100 Hz | 10 毫秒 | 50 个（半轮 25 个） |
| 250 Hz | 4 毫秒 | 20 个，电压成台阶/锯齿状 |
脉冲数算法：一轮时长 ÷ 每个脉冲时长（一轮时长 = 1000 ÷ 频率，单位毫秒）。
台阶电压的实际问题（评审要讲出这条因果链）：电压台阶 → 绕组电流一顿一顿波动 → 出力（转矩）波动 → 振动、异音；电流波动还让电机额外发热。开关越快越接近正弦。
动图：频率 · 脉冲 · 电压 严师原版
- 压缩机频率从 50Hz 拖到 250Hz，一轮正弦里剩几个脉冲？电压还像正弦吗？
- 只拖开关节奏，一轮正弦的时间变不变？
看答案
① 开关每 0.2 毫秒一次：250Hz 一轮 4 毫秒 → 20 个脉冲，红线成台阶状，不像正弦了（Alan 用这个动图验证过）。② 只拖开关节奏，一轮正弦的时间不变（由压缩机频率决定），变的只是一轮里切成几段。
开关损耗与导通损耗 严师对话（讲解）
- 开关损耗：开关从断到通约零点几微秒，这段时间电压从 300V 往下降、电流从 0 往上升，同时存在 → 能量在 IPM 里变成热。开关节奏快一倍，开关损耗约多一倍。
- 导通损耗：与开关快慢无关。
- IPM 总发热 = 开关损耗 + 导通损耗 → 开关节奏翻倍，总发热明显上升但不到翻倍（“翻倍或更高”是错的）。
- 售后现象：温度超了，更常见的不是直接烧毁，而是过热保护先动作：压缩机降频、夏天制冷不足、停机报故障码（第4天细讲）。
动图：SPWM——占空比是怎么“算”出来的 站点新增 · 补充
严师讲的是“芯片按目标频率算出每格占空比”（见下文控制因果链）。“拿正弦和三角波比大小”是实现这件事的一种经典算法（SPWM），属于站点补充；实际变频器多用 SVPWM 等算法，思路相同：每个开关周期决定一次占空比。
三相为什么错开 120° 严师对话（讲解）
严师问：三根线正弦完全同步（同一时刻都是 200V），绕组里有电流吗？
正解：电流要流过绕组，绕组两头电压必须不同。U = V = 200V，压差 0，没有电流。压缩机只认两根线之间的电压差，每根线自己多高不在乎 → 三相必须错开，才有电压差。
三根线同时抬高 50V，电流变不变？（小交互）
为什么围绕 150V（母线的一半）
母线只有 0V 和 300V，每根线电压不能低于 0、不能高于 300V。围绕 50V 摆，往下只能摆 50V（Alan 答 0~100V）；围绕 150V，上下各有 150V 空间，摆幅最大。
反电动势、摆幅与母线限制最高频率 严师对话（讲解）
- 频率越高需要的摆幅越大：转子越快反电动势越高；反电动势顶着电控送进来的电压；要维持电流，输出电压（摆幅）必须更高。
- 卡住最高频率的是母线电压本身：中线上下各只有母线一半的空间；摆幅顶到母线天花板就上不去。
- 削顶后果（准确说法）：三根线电压被削顶 → 线电压不再是完整正弦 → 电流跟着变形 → 压缩机抖动、噪音增大、电流变大。
- 电网电压低：母线跟着降低 → 最高频率下降；硬往上跑就削顶，电流、噪音变大，触发保护降频；用户感受是夏天电压低时制冷不足。
- 保护（简答，第4天细讲）：保护监控电流、母线电压、IPM 温度；电流过大或母线过高/过低，先降频，严重停机。
① “频率高需要更大的母线电压”——错。母线是整流后固定的约 300V，电控改变不了；变大的是电控输出给三根线的正弦摆幅，母线只是这个摆幅的天花板。
② 在《三相摆幅》里拖出“125Hz”并当成结论——错。“每 1Hz 需要 1.2V”是教学示意数字；真实最高频率看压缩机规格和实测，图只看趋势。
③ 说“卡住最高频率的是峰值 300V”——不准确，是母线电压本身（中线上下各一半的空间）。
动图：三相摆幅 严师原版
Alan 看不懂“母线限制最高频率”时，严师新做的图。
- 频率一直升，三条线会碰到什么？
- 母线从 300V 降到 260V，削顶提前还是推后？
看答案
① 碰到母线上限和 0V，顶部底部被削平。② 母线降低，中线上下的空间变小，削顶提前，能跑到的最高频率下降。图里显示的具体 Hz 数只看趋势，不能当结论。
控制因果链四步（加练） 严师对话（讲解）
Alan 问：图里“压缩机频率”是自变量，可实际它是因变量——是什么控制它？脉冲数是什么？和 UVW 上下开关有关吗？严师讲了四步：
脉冲数只是结果：一轮正弦里的格数 = 一轮时长 ÷ 每格时长，不会直接“设定脉冲数”。
初学者常错原因：“开得更宽”一眼能看见；“变化得更快”要把一整串脉冲放在一起看才看得出。
评审话术
问答：严师问过的关键问题
先自己答，再逐个展开。
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练习题
优先用严师出过的原题和迁移题；答案以严师讲解为准。
- 上管通、下管断时，U 相多少伏？哪个开关、在哪两个点之间承受多少电压？ 严师原题
答案与解析
U 相 300V。下开关两端（母线负极与 U 相引线之间）承受约 300V。断开的开关要承受整个母线电压。
用自查法：顺着 U 相引线往回找——经导通的上管连到正极。
- 直通的后果有多严重？怎么防？ 严师原题
答案与解析
回路只剩导线和开关自身极小电阻，电流极短时间冲到几百安培甚至更高，开关几微秒内过热损坏（炸模块常见原因）。防：死区时间 + 互锁（很多 IPM 驱动电路有硬件互锁）。
- 死区为什么不能很长？死区期间悬空的是哪根线？ 严师原题
答案与解析
限制开关频率、电压不受控、有效导通时间被吃掉 → 死区效应（低频低速最明显）。悬空的是 U 相引线（不是母线），电压由续流二极管和电流方向决定。
- 评审题IPM 为什么选 600V？说出三个原因并用一句话向评审解释。 严师原题
答案与解析
电网过压和浪涌（252V → 约 356V）；反电动势经二极管倒灌抬高母线；寄生电感尖峰叠加在正在断开的开关两端。一句话：见上方“评审话术”第一条（耐压留一倍左右余量）。
- 母线 300V，要输出平均 150V 和 75V，占空比各多少？ 严师原题
答案与解析
1/2（50%）和 1/4（25%）。平均电压 = 母线电压 × 占空比。
- 开关每 0.2 毫秒一次，压缩机 50Hz、100Hz、250Hz 时，一轮各有几个脉冲？ 严师原题
答案与解析
100 个、50 个、20 个。一轮时长（20 / 10 / 4 毫秒）÷ 0.2 毫秒。
- 电压成台阶状，压缩机会怎样？请讲出因果链。 严师原题
答案与解析
电压台阶 → 绕组电流一顿一顿波动 → 出力（转矩）波动 → 振动、异音；电流波动还让电机额外发热。
- 评审题开关节奏 5000 → 10000 次/秒、散热器不改，追问什么？要什么数据？ 严师迁移题
答案与解析
开关损耗约翻倍，总发热上升但不到翻倍（导通损耗不变）；最坏工况（夏天高温、高频、低电压）实测 IPM 温度，和 IPM 规格书上限比余量；超标的售后现象是过热保护降频、制冷不足、停机报故障码。
- 三根线同时抬高 50V，电流变吗？为什么？ 严师原题
答案与解析
不变。压缩机只认两根线之间的电压差：200/120 → 250/170，压差仍 80V。
- 频率越高为什么摆幅越大？母线怎样限制最高频率？ 严师原题
答案与解析
反电动势随转速升高，要维持电流输出摆幅必须更高；每根线围绕母线一半摆，上下各只有母线一半的空间，摆幅顶到天花板就上不去。注意：变大的是摆幅，不是母线电压。
- 压缩机 60Hz → 90Hz、开关节奏不变，U 相开关动作主要变什么？ 严师检验题
答案与解析
宽窄变化一个来回更快：约 16.7 毫秒 → 约 11 毫秒（毫秒！）。每格 0.2ms 不变；格子变少是结果；幅度变大是次要变化。
- 【第3天开讲前复查①】电网电压低时，压缩机最高频率为什么下降？售后会看到什么现象？ 严师复查题
答案与解析
电网低 → 母线低 → 中线上下空间变小，摆幅天花板降低 → 最高频率下降；硬往上跑会削顶，电流、噪音变大，触发保护降频 → 夏天电压低时制冷不足。
- 【第3天开讲前复查②】改频率时，开关动作变的是什么？ 严师复查题
答案与解析
开关节奏不变；变的是占空比按正弦来回变一整轮的速度（宽窄一个来回的时间）。
- 母线 300V、开关每 0.25 毫秒一次，压缩机 80Hz，一轮约有几个脉冲？ 补充练习
答案与解析
约 50 个：1000 ÷ 80 = 12.5 毫秒，12.5 ÷ 0.25 = 50。
学习状态 严师第2天总结
名词解释（先自己写）
严师的要求：名词解释由自己写，每个三行——是什么 / 为什么重要 / 评审怎么要数据（严师点名先写：占空比、死区、开关损耗），写完请严师审。输入框自动保存在本机；写完再展开参考。
- PWM / 占空比
参考
控制每个开关周期里导通时间的长短；占空比 = 导通时间占比。平均电压 = 母线电压 × 占空比；占空比按正弦变，平均电压就成正弦。- 死区
参考
关一只管到开另一只管之间两管都关的时间间隔，防直通（配合硬件互锁）。不能太长：限制开关频率、电压不受控、吃掉有效导通时间。- 开关损耗
参考
开关通断的零点几微秒里电压、电流同时存在产生的热；开关节奏快一倍约多一倍。评审：最坏工况测 IPM 温度，与规格书上限比余量。- IPM 模块
参考
内含 6 个功率开关（3 个半桥）及驱动，把母线直流切成频率可调的三相交流；耐压 600V（约母线两倍）。- 半桥
参考
上开关接母线正极、下开关接负极，中点引出一相；上管通 300V、下管通 0V。- 直通
参考
同一桥臂两管同时导通 = 短路；几百安培、几微秒内损坏，炸模块常见原因之一。- 死区效应
参考
死区吃掉有效导通时间、期间电压由续流方向决定，输出电压偏离设定 → 噪音、振动、低速抖动；低频低速最明显。- 二极管续流
参考
绕组电流不能突然停，开关都断开时经与开关并联的二极管继续流；也是反电动势倒灌回母线的通路。- 寄生电感
参考
走线自带的电感；开关断开瞬间产生电压尖峰，叠加在正在断开的开关两端。走线越长尖峰越高，与结构和功率回路布局直接相关。- 开关节奏（开关频率）
参考
每秒开关次数（如 5000 次/秒 = 每 0.2 毫秒一次）。与压缩机频率是两回事；提高它更接近正弦、但开关损耗增加。- 导通损耗
参考
开关导通期间电流流过产生的热，与开关快慢无关；所以开关节奏翻倍，总发热不到翻倍。- 反电动势
参考
转子转动时电机像发电机一样发出的电压，转得越快越高；顶着送进来的电压 → 频率越高需要的摆幅越大；惯性转动时还会经二极管倒灌抬高母线。- 三相 120° / 线电压差
参考
压缩机只认两根线之间的电压差；三相必须错开才有压差和电流；三根线同时抬高或降低，压缩机感觉不到。- 削顶
参考
需要的摆幅超过母线一半的空间，三根线顶部底部被截平 → 线电压不再是完整正弦 → 电流变形 → 抖动、噪音、电流变大。- 目标频率 / 占空比表 / 脉冲
参考
目标频率：主控算出的软件数字；占空比表：按目标频率正弦算出的每格（如 0.2ms）占空比；脉冲：每格的一次通断。脉冲数只是结果。