這是一個(gè)超聲波電源,逆變部分使用半橋結(jié)構(gòu),硬開關(guān),IGBT參數(shù)為60A/1350V。DC直流用降壓型IGBT斬波器獲得。該電路在DC180V以下可以穩(wěn)定可靠工作,但是只要超過200V后,上電工作必然爆管子,基本上是半橋的IGBT爆,其中上橋臂的IGBT爆管概率更高一些,下橋臂IGBT不一定爆。斬波的IGBT一般不爆。
IGBT驅(qū)動電路用的是EXB841,采用官方文檔推薦的接法。負(fù)載是一個(gè)20Khz的超聲波換能器。這個(gè)電源在大約500W功率左右可以24小時(shí)連續(xù)工作。
用示波器測量驅(qū)動波形,在不給半橋供電的情況下,兩路半橋驅(qū)動波形沒有問題,如下圖所示,有足夠的死區(qū),死區(qū)時(shí)間大約8us。藍(lán)色曲線是上橋臂,黃色曲線下橋臂。示波器是泰克TDS2120。
給半橋供電,發(fā)現(xiàn)上橋臂的驅(qū)動波形變了:一是電壓值變了,應(yīng)該是受半橋電壓基準(zhǔn)變高的原因;二是下管關(guān)閉后和上管開通前的死區(qū)沒了,如下圖所示
但是分別測量(即只用一個(gè)表筆測,不同時(shí)測兩路)兩路驅(qū)動波形,波形又是正常的,如下圖所示,兩路之間是有明顯的死區(qū)的。不過上管驅(qū)動波形在負(fù)壓有一個(gè)明顯的毛刺,正對應(yīng)下管關(guān)閉的時(shí)候。難道是下管關(guān)閉導(dǎo)致的上管提前開通?
然后在帶載的情況下(接上超聲換能器)測量集電極和發(fā)射極電壓Vce波形,發(fā)現(xiàn)完全沒有死區(qū),每個(gè)IGBT開通時(shí)間基本就是50%。即使把兩路驅(qū)動波形Vge之間死區(qū)時(shí)間調(diào)的很寬,Vce波形也沒有任何變化,沒有死區(qū)時(shí)間。
放大波形,發(fā)現(xiàn)大約有200ns的共通時(shí)間。
這個(gè)應(yīng)該就是爆管的原因。IGBT可以承受短時(shí)間的短路,但是電流過大短時(shí)間也會損壞。這就能解釋為什么低壓時(shí)可以一直正常工作,電壓一高就爆管。
我的問題是,明明兩路驅(qū)動波形的死區(qū)已經(jīng)足夠?qū)捔耍莾陕份敵鯲ce之間就是沒有死區(qū),不論采取調(diào)節(jié)吸收電路阻容參數(shù)、調(diào)整柵極電阻、柵極電阻反向并聯(lián)快恢等措施,都不能絲毫改變IGBT開通時(shí)間為50%的現(xiàn)象。半橋IGBT的輸出死區(qū)怎么就消失了呢。斬波IGBT的開通時(shí)間倒是嚴(yán)格受到PWM波形的控制的
已經(jīng)在網(wǎng)上查找了很長時(shí)間的資料了,因本人電學(xué)知識有限,仍然沒有找到輸出沒有死區(qū)的原因,懇求各位高手指點(diǎn)迷津。