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IGBT擊穿短路的原因

各位,我用2407控制IGBT單管(600V/75A),做的三相逆變器.開環(huán)空載時在直流電壓200V時運行了10分鐘,此時關斷了控制電路(2407),直流電壓仍是200V,緊接著我又開通控制電路(2407),準備讓主電路在200V時起來工作,就在上電瞬間,一個橋臂的上下管穿了,導致直流側短路.拆下來發(fā)現那2個IGBT的三個腿都通了.我查過程序,沒有問題.大家可否分析一下是什么原因造成管子穿了的.謝謝!
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siyin1980
LV.4
2
2006-09-07 13:33
你的直流電壓是如何形成的?如果是通過電網整流的話,正常情況下,是直流電壓----輔助開關電源-----觸發(fā)信號.但是現在,如果200v一直存在,那么你的輔助電源,包括驅動電源都是已經建立了的.你在給dsp上電時,會有個初始化的過程,會不會造成驅動上的直通?
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youngboy
LV.2
3
2006-09-07 13:46
@siyin1980
你的直流電壓是如何形成的?如果是通過電網整流的話,正常情況下,是直流電壓----輔助開關電源-----觸發(fā)信號.但是現在,如果200v一直存在,那么你的輔助電源,包括驅動電源都是已經建立了的.你在給dsp上電時,會有個初始化的過程,會不會造成驅動上的直通?
謝謝你的回答.我的200V直流電壓是用黑電源(開關電源)供給的.我一開始也覺得是不是DSP初始化過程中造成的直通,后來檢查程序發(fā)現沒有該情況,并且此前我在幾十伏直流電壓的情況下給DSP上電沒有出現過異常,電路工作也正常.可以的話再指點一下.謝謝!
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siyin1980
LV.4
4
2006-09-07 14:13
@youngboy
謝謝你的回答.我的200V直流電壓是用黑電源(開關電源)供給的.我一開始也覺得是不是DSP初始化過程中造成的直通,后來檢查程序發(fā)現沒有該情況,并且此前我在幾十伏直流電壓的情況下給DSP上電沒有出現過異常,電路工作也正常.可以的話再指點一下.謝謝!
由于你現在是空載運行,不存在過流或者過熱的問題,如果開關管壞了,原因只可能是橋臂直通或者過壓,我覺得
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2006-09-08 13:02
請問你的死區(qū)時間設為多少
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youngboy
LV.2
6
2006-09-08 13:51
@tomato_sea
請問你的死區(qū)時間設為多少
我的死區(qū)設的是3微秒,我用的IGBT是IXGH40N60B2D1.
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2006-09-08 19:30
@youngboy
我的死區(qū)設的是3微秒,我用的IGBT是IXGH40N60B2D1.
我用到IR公司的IRG4PH50U,1200V的,在調機時,承受的最大電壓是800多V,在 空載下還是燒掉了.
采用的供電設備是開關電源(0-300V,0-10A)的,我想造成損壞的主要原因是電源沒有起到保護的作用,以致開機的浪涌電流將管子燒壞了.
我覺得擬訂原因應該和我的差不多!
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2006-09-08 20:17
@youngboy
我的死區(qū)設的是3微秒,我用的IGBT是IXGH40N60B2D1.
你需要很高的精度么?為啥要3uS呢?當然具體的硬件電路不同的話,死區(qū)是不同的,我們做逆變最小就是差不多這個值了,其實這個值很“敏感”,如果外圍有問題的話,很容易出事
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youngboy
LV.2
9
2006-09-09 08:37
@tomato_sea
你需要很高的精度么?為啥要3uS呢?當然具體的硬件電路不同的話,死區(qū)是不同的,我們做逆變最小就是差不多這個值了,其實這個值很“敏感”,如果外圍有問題的話,很容易出事
我也只是做實驗,精度也不是要求特別高.請問一般安全一點的死區(qū)大概設置成多大呢?謝謝!
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youngboy
LV.2
10
2006-09-09 08:41
@踏雪芳琦
我用到IR公司的IRG4PH50U,1200V的,在調機時,承受的最大電壓是800多V,在空載下還是燒掉了.采用的供電設備是開關電源(0-300V,0-10A)的,我想造成損壞的主要原因是電源沒有起到保護的作用,以致開機的浪涌電流將管子燒壞了.我覺得擬訂原因應該和我的差不多!
我感覺我的原因和你的好象差不多.我用的管子是600V75A的,結果在200V就穿了,我的直流電源也是開關電源(0~300V,0~10A),不知道你現在的解決辦法是什么?我現在每次都是在無直流電壓或者較低的情況下開啟主電路,然后再把電壓加上去,挺麻煩的
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2006-09-09 10:02
@youngboy
我感覺我的原因和你的好象差不多.我用的管子是600V75A的,結果在200V就穿了,我的直流電源也是開關電源(0~300V,0~10A),不知道你現在的解決辦法是什么?我現在每次都是在無直流電壓或者較低的情況下開啟主電路,然后再把電壓加上去,挺麻煩的
我現在把電源換了一臺,0-60V/0-5A,因為我的DC-AC只需要48VDC,可能是生產商在小功率上更加成熟一點,我?guī)лd后將電流慢慢調上去是可以的.
我的機器2KW,EPS電源.

不知仁兄用在什么領域??
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youngboy
LV.2
12
2006-09-09 16:17
@踏雪芳琦
我現在把電源換了一臺,0-60V/0-5A,因為我的DC-AC只需要48VDC,可能是生產商在小功率上更加成熟一點,我?guī)лd后將電流慢慢調上去是可以的.我的機器2KW,EPS電源.不知仁兄用在什么領域??
我是用在三相四橋臂逆變器上,還是實驗階段,也就一兩個KW
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tomato_sea
LV.4
13
2006-09-10 07:50
@youngboy
我也只是做實驗,精度也不是要求特別高.請問一般安全一點的死區(qū)大概設置成多大呢?謝謝!
在一定程度上,減小死去時間是可以提高精度的,但是會增加直通的幾率,我覺得你的問題可以試試另外一個方向,如果方便的話,看一下,驅動電源輸出在柵極上的波形,有一些電源做的不好會將IGBT開關噪聲已經線路上耦合進來的噪聲都全部疊加到柵極上,這就很討厭了.我覺得這是工業(yè)類的開關電源難于設計的一個原因
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lcy19710101
LV.3
14
2006-09-10 21:47
@tomato_sea
在一定程度上,減小死去時間是可以提高精度的,但是會增加直通的幾率,我覺得你的問題可以試試另外一個方向,如果方便的話,看一下,驅動電源輸出在柵極上的波形,有一些電源做的不好會將IGBT開關噪聲已經線路上耦合進來的噪聲都全部疊加到柵極上,這就很討厭了.我覺得這是工業(yè)類的開關電源難于設計的一個原因
這類逆變器,一般開機時控制回路先上電.然后主回路加電.比較可靠.
我反復試過同時上電.確會不明原因炸機.
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tomato_sea
LV.4
15
2006-09-11 09:09
@lcy19710101
這類逆變器,一般開機時控制回路先上電.然后主回路加電.比較可靠.我反復試過同時上電.確會不明原因炸機.
當然了,控制電路如果初始化工作沒有完成的話,如果主回路加電是很危險的.當然控制電路和主回路的加電方式可以選擇是一次上電還是二次上電
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lcy19710101
LV.3
16
2006-09-11 20:12
@tomato_sea
當然了,控制電路如果初始化工作沒有完成的話,如果主回路加電是很危險的.當然控制電路和主回路的加電方式可以選擇是一次上電還是二次上電
個人感覺,用IGBT或MOSFET容易損壞.一般我用GTR(達林頓模塊)
死區(qū)2-3US  開關10--20KHZ  同時上電,沒有問題.
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zli
LV.7
17
2006-09-11 21:01
@踏雪芳琦
我用到IR公司的IRG4PH50U,1200V的,在調機時,承受的最大電壓是800多V,在空載下還是燒掉了.采用的供電設備是開關電源(0-300V,0-10A)的,我想造成損壞的主要原因是電源沒有起到保護的作用,以致開機的浪涌電流將管子燒壞了.我覺得擬訂原因應該和我的差不多!
你用直流電源給逆變橋供電,在開機時已經在直流母線上加上了直流電壓,哪來什么浪涌電流?還是重點檢查一下開機時控制器的初始狀態(tài)吧,很短的脈沖都有可能使IGBT直通.而且你們用的驅動器是不是也有問題?沒有合理地保護IGBT.
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jhbvvv
LV.4
18
2006-09-12 09:06
我認為應該先給主控板加電,然后在給主電路加電,只需要加個延時控制.
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youngboy
LV.2
19
2006-09-12 09:51
@zli
你用直流電源給逆變橋供電,在開機時已經在直流母線上加上了直流電壓,哪來什么浪涌電流?還是重點檢查一下開機時控制器的初始狀態(tài)吧,很短的脈沖都有可能使IGBT直通.而且你們用的驅動器是不是也有問題?沒有合理地保護IGBT.
這位仁兄,我檢查過我的軟件,初始化狀態(tài)好象沒有問題,否則只要在有直流側電壓的情況下開機就會直通造成短路,而我在之前有直流電壓的情況下沒有出現任何問題.你提到的保護電路我倒是沒有,請問應該采取什么樣的保護措施呢!謝謝!
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loveyou
LV.4
20
2006-09-12 10:26
你的IGBT的G極一定要給負壓,,,否則,就容易誤開通!!我想的2407出來的SPWM應該沒問題,,,問題就是你的IGBT的G極沒給負壓!所以會莫名奇妙的使IGBT的(三個腳全球通)..
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zli
LV.7
21
2006-09-12 10:30
@youngboy
這位仁兄,我檢查過我的軟件,初始化狀態(tài)好象沒有問題,否則只要在有直流側電壓的情況下開機就會直通造成短路,而我在之前有直流電壓的情況下沒有出現任何問題.你提到的保護電路我倒是沒有,請問應該采取什么樣的保護措施呢!謝謝!
只要在有直流側電壓的情況下開機就會直通造成短路,而我在之前有直流電壓的情況下沒有出現任何問題,你這句話讓人有點迷糊,不太知道這兩種情況的區(qū)別在哪里?一種是先在直流母線上加上電壓,再給上控制電路的電,另一種情況是什么?
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tomato_sea
LV.4
22
2006-09-12 10:35
@loveyou
你的IGBT的G極一定要給負壓,,,否則,就容易誤開通!!我想的2407出來的SPWM應該沒問題,,,問題就是你的IGBT的G極沒給負壓!所以會莫名奇妙的使IGBT的(三個腳全球通)..
不見得,我看過國外的幾款伺服驅動器,里面做IGBT驅動的有的就沒有負壓,關鍵就是在關斷的時候不要產生誤導通就好了,layout是非常關鍵的
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lhl08
LV.5
23
2006-09-12 10:59
@tomato_sea
不見得,我看過國外的幾款伺服驅動器,里面做IGBT驅動的有的就沒有負壓,關鍵就是在關斷的時候不要產生誤導通就好了,layout是非常關鍵的
外國人就是有猛勁!
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siyin1980
LV.4
24
2006-09-12 12:47
@lcy19710101
個人感覺,用IGBT或MOSFET容易損壞.一般我用GTR(達林頓模塊)死區(qū)2-3US  開關10--20KHZ  同時上電,沒有問題.
GTR是電流驅動的,當然不容易造成誤導通.IGBT和MOSFET都是電壓驅動的,但是他們的好處是開關頻率可以做得很高,一方面有利于輸出的精度,另一方面也可以減小濾波電感,高頻變壓器的體積,降低成本.使用高頻器件是電源類產品的發(fā)展趨勢
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siyin1980
LV.4
25
2006-09-12 12:52
@tomato_sea
不見得,我看過國外的幾款伺服驅動器,里面做IGBT驅動的有的就沒有負壓,關鍵就是在關斷的時候不要產生誤導通就好了,layout是非常關鍵的
你說的是對的,沒有負壓也是可以的,尤其是小功率應用.但是中大功率還是推薦使用負壓.另外,在沒有負壓時,有個辦法可以降低直通的幾率,就是把導通電阻和關斷電阻分開設計(Rgoff
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youngboy
LV.2
26
2006-09-12 13:14
@zli
只要在有直流側電壓的情況下開機就會直通造成短路,而我在之前有直流電壓的情況下沒有出現任何問題,你這句話讓人有點迷糊,不太知道這兩種情況的區(qū)別在哪里?一種是先在直流母線上加上電壓,再給上控制電路的電,另一種情況是什么?
你可能沒看清我第一次發(fā)的帖(置頂),我是在200V的時候,給控制電路上電時發(fā)生短路的,但是之前在100多V的情況下給控制電路上電,一點問題沒有,所以我覺得應該可以排除軟件的問題.現在我每次都是先給控制電路上電讓主電路工作起來,然后再從零開始加直流電
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conwh
LV.1
27
2006-09-12 13:42
把你的圖貼上.
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conwh
LV.1
28
2006-09-12 13:46
@tomato_sea
不見得,我看過國外的幾款伺服驅動器,里面做IGBT驅動的有的就沒有負壓,關鍵就是在關斷的時候不要產生誤導通就好了,layout是非常關鍵的
是單電源吧?不見得沒有負壓.否則換向時間太長
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tomato_sea
LV.4
29
2006-09-12 13:49
@siyin1980
你說的是對的,沒有負壓也是可以的,尤其是小功率應用.但是中大功率還是推薦使用負壓.另外,在沒有負壓時,有個辦法可以降低直通的幾率,就是把導通電阻和關斷電阻分開設計(Rgoff
不過Rgon和Rgoff如果分開的話,確實對效率散熱EMC都會好,但是增加了電路,成本和可靠性,板路設計都會增加
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siyin1980
LV.4
30
2006-09-12 13:58
@tomato_sea
不過Rgon和Rgoff如果分開的話,確實對效率散熱EMC都會好,但是增加了電路,成本和可靠性,板路設計都會增加
這個主要看設計者本身了,如果你對自己的布線很有信心的話,用單電阻驅動也可以,但是如果現在出現直通問題以后,作為善后的一個手段,還是可選的
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zli
LV.7
31
2006-09-13 10:23
@youngboy
你可能沒看清我第一次發(fā)的帖(置頂),我是在200V的時候,給控制電路上電時發(fā)生短路的,但是之前在100多V的情況下給控制電路上電,一點問題沒有,所以我覺得應該可以排除軟件的問題.現在我每次都是先給控制電路上電讓主電路工作起來,然后再從零開始加直流電
你所說的先給控制電路上電,讓主電路先工作起來,是指先讓控制電路先工作起來吧,開關電源中所指的主電路一般是說功率電路.
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