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新手求教,一種三相全橋逆變IGBT失效機理分析

2013129111737616

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這是一個三相電機驅動板子,這種驅動方式我剛接觸,電路圖是我根據自己的理解畫的,可能有些誤差。

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2015-12-15 16:14
在做系統短路測試的時候,將一個上橋IGBT的C極和E極短路,系統上電正常,按下啟動后下橋三個IGBT全部炸壞。系統開啟瞬間,程序設定三個下橋會同時導通一段時間,系統帶有短路保護,且短路保護已驗證正常。有點想不明白為什么三個下橋都會炸管,請不吝賜教!
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2015-12-15 16:24
剛開始我認為是IGBT短路能力不行,可是當我單獨給個5us的脈沖信號測試IGBT半橋直通短路和單顆IGBT短路時,均未發現IGBT損壞。將這個驅動板的IGBT拆下,換上IR同規格的IGBT在按照相同的方式去測短路,發現系統能在3us左右保護住。然后我就糾結了。。。。。。
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2015-12-16 10:10
再頂一下,希望有大神看到來幫幫我這個菜貨
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2015-12-16 10:26
已經被添加到社區經典圖庫嘍
http://www.daogou-taobao.cn/bbs/classic/
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2015-12-16 10:30
@電源網-fqd
已經被添加到社區經典圖庫嘍http://www.daogou-taobao.cn/bbs/classic/
我擦,給點實際幫助吧老大,指點指點我呀
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2015-12-16 17:26
發的第一帖就要沉了?IGBT在短路測試時對門極的干擾較大的原因又是什么?
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417zhouge
LV.9
8
2015-12-16 19:01
@invsemi_liu
發的第一帖就要沉了?IGBT在短路測試時對門極的干擾較大的原因又是什么?
IGBT驅動電路那部分檢查過沒有,關段的瞬間負電壓的電壓值夠不?
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liujij
LV.5
9
2015-12-17 10:26
@invsemi_liu
在做系統短路測試的時候,將一個上橋IGBT的C極和E極短路,系統上電正常,按下啟動后下橋三個IGBT全部炸壞。系統開啟瞬間,程序設定三個下橋會同時導通一段時間,系統帶有短路保護,且短路保護已驗證正常。有點想不明白為什么三個下橋都會炸管,請不吝賜教!
從你的圖看不出來如何做IGBT短路保護的。檢測CE壓降?
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invsemi_liu
LV.3
10
2015-12-17 11:42
@417zhouge
IGBT驅動電路那部分檢查過沒有,關段的瞬間負電壓的電壓值夠不?
這種沒有負壓關斷,剛拿到波形發現是IGBT短路時間較長導致炸管,就是IGBT影響了系統短路保護功能,短路保護沒起作用。我想請問,這種結果能不能認為是IGBT干擾所致?網上幾乎沒有與IGBT干擾相關的文章,這個參數重要嗎?

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417zhouge
LV.9
11
2015-12-17 15:51
@invsemi_liu
這種沒有負壓關斷,剛拿到波形發現是IGBT短路時間較長導致炸管,就是IGBT影響了系統短路保護功能,短路保護沒起作用。我想請問,這種結果能不能認為是IGBT干擾所致?網上幾乎沒有與IGBT干擾相關的文章,這個參數重要嗎?[圖片]
16.5uS才反應過來,是不是太慢了,1uS左右比較器應該要關閉信號吧。
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invsemi_liu
LV.3
12
2015-12-17 17:11
@417zhouge
16.5uS才反應過來,是不是太慢了,1uS左右比較器應該要關閉信號吧。
正常關斷是在2.5us左右,換上這個管子后炸管了,這就是炸管波形,本應該及時關斷,不知道是什么影響到了關斷情況
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417zhouge
LV.9
13
2015-12-18 08:17
@invsemi_liu
正常關斷是在2.5us左右,換上這個管子后炸管了,這就是炸管波形,本應該及時關斷,不知道是什么影響到了關斷情況

看驅動波形,是不是出PWM的那邊給的關段信號出現振蕩了,該關段的位置后出現了毛刺,看看炸管子后,驅動電阻是不是壞了。

不知道IGBT驅動信號端是否有加速關段。

a線的右邊,IGBT驅動信號關閉后,電流還要那么久關閉?

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invsemi_liu
LV.3
14
2015-12-18 09:27
@417zhouge
看驅動波形,是不是出PWM的那邊給的關段信號出現振蕩了,該關段的位置后出現了毛刺,看看炸管子后,驅動電阻是不是壞了。不知道IGBT驅動信號端是否有加速關段。a線的右邊,IGBT驅動信號關閉后,電流還要那么久關閉?
驅動電阻也壞了,驅動電路的開通和關斷就一個電阻,沒有加速關斷回路,另外門極還加了一個1nF的電容,一個15A/600V的IGBT單管加這么大的電容會不會對關斷的影響更大。
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417zhouge
LV.9
15
2015-12-18 11:47
@invsemi_liu
驅動電阻也壞了,驅動電路的開通和關斷就一個電阻,沒有加速關斷回路,另外門極還加了一個1nF的電容,一個15A/600V的IGBT單管加這么大的電容會不會對關斷的影響更大。

如果是不炸管的那種IGBT,a線的右邊,IGBT驅動信號關閉后,電流也要那么久關閉?

IGBT的GE端加1nF電容是做什么用的?

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invsemi_liu
LV.3
16
2015-12-18 14:15
@417zhouge
如果是不炸管的那種IGBT,a線的右邊,IGBT驅動信號關閉后,電流也要那么久關閉?IGBT的GE端加1nF電容是做什么用的?
是的,有效被保護的IGBT的關斷電流也很慢,時間幾乎一樣,Cge用來門極濾波,防止門極開啟關斷時震蕩厲害...
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417zhouge
LV.9
17
2015-12-18 14:43
@invsemi_liu
這種沒有負壓關斷,剛拿到波形發現是IGBT短路時間較長導致炸管,就是IGBT影響了系統短路保護功能,短路保護沒起作用。我想請問,這種結果能不能認為是IGBT干擾所致?網上幾乎沒有與IGBT干擾相關的文章,這個參數重要嗎?[圖片]
從圖中看出3uS時Vge有向下關段的趨勢,但是有立即振蕩了,是不是IGBT的什么參數影響到了你的電流檢測電路或是干擾到了你的信號?
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invsemi_liu
LV.3
18
2015-12-18 15:24
@417zhouge
從圖中看出3uS時Vge有向下關段的趨勢,但是有立即振蕩了,是不是IGBT的什么參數影響到了你的電流檢測電路或是干擾到了你的信號?
IGBT干擾是琢磨不定的東西,也是很長一段時間以來我一直在尋求的!有時候測試器件短路,有些器件的門極波形抖動厲害不忍直視,有些就很平整,有人說是我的測試板的問題,自知學問淺不敢妄下結論,換了各種測試板都是相同的情況。據我所知IGBT出廠測試沒有干擾測試這一項,一般設計人員也不會考慮到這點,不知道您對IGBT的干擾有沒有研究?哪些參數不良會使IGBT干擾較大?奉上兩張不同器件在相同測試環境下的短路測試波形

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417zhouge
LV.9
19
2015-12-18 17:14
@invsemi_liu
IGBT干擾是琢磨不定的東西,也是很長一段時間以來我一直在尋求的!有時候測試器件短路,有些器件的門極波形抖動厲害不忍直視,有些就很平整,有人說是我的測試板的問題,自知學問淺不敢妄下結論,換了各種測試板都是相同的情況。據我所知IGBT出廠測試沒有干擾測試這一項,一般設計人員也不會考慮到這點,不知道您對IGBT的干擾有沒有研究?哪些參數不良會使IGBT干擾較大?奉上兩張不同器件在相同測試環境下的短路測試波形[圖片][圖片]

一直用英飛凌的IGBT,沒有碰到過這種干擾問題。

有試過換下驅動電阻不(有沒有無感的,或者多個電阻并聯)?

看這個波形有點像驅動電壓不夠,或者說放大倍數太小的感覺。

試著把驅動電壓抬高到15V左右是否有效果。

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invsemi_liu
LV.3
20
2015-12-18 18:05
@417zhouge
一直用英飛凌的IGBT,沒有碰到過這種干擾問題。有試過換下驅動電阻不(有沒有無感的,或者多個電阻并聯)?看這個波形有點像驅動電壓不夠,或者說放大倍數太小的感覺。試著把驅動電壓抬高到15V左右是否有效果。
我用的普通電阻調試的,驅動電路都快調壞了才調成這樣,驅動電壓就是15V,更為奇怪的是我將母線電壓抬高至400V,雜亂波形就消失了?老兄是做哪方面的產品啊?英飛凌的IGBT代表著頂尖的水平,但是價格也會比較貴啊!
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417zhouge
LV.9
21
2015-12-19 20:38
@invsemi_liu
我用的普通電阻調試的,驅動電路都快調壞了才調成這樣,驅動電壓就是15V,更為奇怪的是我將母線電壓抬高至400V,雜亂波形就消失了?老兄是做哪方面的產品啊?英飛凌的IGBT代表著頂尖的水平,但是價格也會比較貴啊!
這種問題還是要多做實驗,多找些不同的測試條件來確認。 試試不同品牌,不同的電流等級的IGBT試試。 我以前做小功率電源,現在做大功率的電源。
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