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变频电源维修

变频电源维修之IGBT故障原因分析

变频电源维修之IGBT故障原因分析

IGBT是什么?以及IGBT的工作原理大家在上一次已经讲过了,大家在上首先大家来分析一下变频电源的IGBT烧掉的几种原因:一般IGBT烧掉的也有两三种情况:

第一种是因为超负载电压而烧掉,避免过电压损坏办法有优化主电路的工艺构造,经过减少大电流回路的途径来减小线路寄生电感;适当添加IGBT驱动电阻RG使开关速度减慢(但开关损耗也添加了);设计缓冲电路,对尖峰电压停止抑制。用于缓冲电路中的二极管必需是快恢复二极管,电容必需是高频、损耗小、频率特性好的薄膜电容。这样才干获得好的吸取效果。

IGBT的VGE的保证值爲±20V,加到IGBT上的VGE若超出保证值,将会招致IGBT损坏,因此在栅极—发射极之间的电压不能超出保证值,此外,在栅极—发射极问开路时,若在集电极—发射极间加上电压,随着集电极电位的变化,由于有漏电流流过,栅极电位降低,集电极则有电流流过。假如此时在集电极—发射集间处于高电压形态时,能够使芯片发热而损坏。在使用中假如IGBT栅极回路处于开路形态,若在主回路上加上电压,也将招致IGBT损坏,爲避免这类损坏状况发作,应在IGBT的栅极、发射极之直接一只lOkΩ左右的阻。

变频电源的IGBT图片

由于IGBT的输出端爲MOSFET构造,IGBT的栅极经过一层氧化膜与发射极完成电隔离。由于此氧化膜很薄,其击穿电压普通在20-30V之间。因而因静电而招致栅极击穿也是IGBT生效的罕见缘由之一。爲避免因静电要素形成IGBT损坏,在IGBT使用中应留意以下几点:

首先需要注意的是在测试或装置装配IGBT时,手持IGBT组件时,勿触摸IGBT驱动端子局部。当必需要触摸IGBT端子时,要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地停止放电后,再触摸。然后就是在制造变频电源的过程当中,在用导电资料衔接驱动端子时,在配线未布好之前不要接上IGBT端子。最好是IGBT拆出来后就加上防护泡沫,在接线的时候再拿掉。同时为了避免给IGBT带来不必要的损坏,尽量在底板良好接地的状况下操作;然后在在焊接作业时,焊机与焊槽之间的漏泄容易发生静电压,爲了避免静电的发生,应将焊机处于良好的接地形态下。

在使用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超越栅极最大额外电压,但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极问的电容耦合,也会发生使氧化层损坏的振荡电压。爲此,通常采用双绞线来传送驱动信号,以增加寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。

第二种损坏IGBT的原因是,温度太高而烧掉;解决办法:可以把负载隆低运行,把散热器加大或者更换好的散热片,涂敷导热胶,强迫风扇冷却,设置过温度维护等办法来处理过热损坏成绩。在装置或改换IGBT时,应非常注重IGBT与散热片的接触面形态和旋紧水平。爲了增加接触热阻,最好在散热器与IGBT间涂抹导热硅脂。普通散热片底部装置有散热风扇,当散热风扇损坏或散热片散热不良时将招致IGBT发热,而发作毛病。因而对散热风扇应活期停止反省,普通在散热片上接近IGBT的中央装置有温度感应器,当温渡过高时将报警或中止IGBT任务。

变频电源的IGBT图片2

第三种损坏IGBT的原因是因为电源太高而烧掉,解决办法:爲了防止IGBT发作锁定效应而损坏,在电路设计中应保证IGBT的最大任务电流应不超越IGBT的IDM值,同时留意可适当加大驱动电阻RG的方法延伸关断工夫,减小IGBT的di/dt。驱动电压的大小也会影响IGBT的锁定效应,驱动电压低,接受过电流工夫长,IGBT必需加负偏压,IGBT消费厂商普通推荐加-5V左右的反偏电压。在有负偏压状况下,驱动正电压在10~15V之间,IGBT发射极的电流可在5~10μs内超越额外电流的4~10倍,所以IGBT必需设有驱动负偏压。由于负载冲击特性各不相反,且供电的设备能够发作电源短路毛病,所以在设计中采取限流措施对IGBT的电流限制也是必需的,可思索采用IGBT厂家提供的驱动厚膜电路。如FUJI企业的EXB841、EXB840,三菱企业的M57959AL,57962CL,它们可对IGBT的集电极电压停止检测,假如IGBT发作过电流,外部电路封闭驱动信号。这种方法有时还是不能维护IGBT,依据IR企业的材料,IR企业推荐的短路维护办法是:首先检测通态压降VCE,假如VCE超越设定值,维护电路马上将驱动电压降爲8V,于是IGBT由饱和形态转入缩小区,通态电阻增大,短路电流下降,经过4μs延续检测通态压降VCE,假如正常,将驱动电压恢复正常,假如未恢复,将驱动信号封闭,使集电极电流减爲零,这样可完成短路电流软关断,可以避色疾速关断形成过大的di/dt损坏IGBT,另外依据最新三菱企业IGBT材料,三菱推出的F系列IGBT的均内含过流限流电路(RTC电路),如图1所示,当发作过电流,10μs内将IGBT的驱动电压减爲9V,配合M57160AL厚膜驱动电路可以疾速软关断维护IGBT。在逆变桥的同臂支路两个驱动信号必需是互锁的,而且应该设置死区工夫(即共同不导通工夫)。

变频电源的IGBT是个功能性很强的部件,同时也是很脆弱的,热不得冷不得,哈哈。静电都能把烧掉他,所以在安装制作变频电源的时候,或者是维修变频电源IGBT的时候,一定注意小心保护好IGBT,在做之前要先洗手,带静电环操作。好了,关于IGBT的故障也就大致说完了。稍微总结一下:IGBT的故障原因大概分三种,分别是过压,过流,过高温的时候容易烧掉,解决办法呢?不好意思,没有解决办法,只能换,因为大家使用的IGBT模块都是封装好的,没有地方给你修,如果变频电源有故障最好的办法还是直接找厂家。


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