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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(guān)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(zhǔn)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(dǎo)致直流側(cè)短路.拆下來發(fā)現(xiàn)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(wǎng)整流的話,正常情況下,是直流電壓----輔助開關(guān)電源-----觸發(fā)信號.但是現(xiàn)在,如果200v一直存在,那么你的輔助電源,包括驅(qū)動電源都是已經(jīng)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(qū)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(wǎng)整流的話,正常情況下,是直流電壓----輔助開關(guān)電源-----觸發(fā)信號.但是現(xiàn)在,如果200v一直存在,那么你的輔助電源,包括驅(qū)動電源都是已經(jīng)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(qū)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(guān)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(xiàn)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(xiàn)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(guān)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)在是空載運行,不存在過流或者過熱的問題,如果開關(guān)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(shè)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(shè)為多少
我的死區(qū)設(shè)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(shè)的是3微秒,我用的IGBT是IXGH40N60B2D1.
我用到IR公司的IRG4PH50U,1200V的,在調(diào)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(shè)備是開關(guān)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(yīng)該和我的差不多!
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2006-09-08 20:17
@youngboy
我的死區(qū)設(shè)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(dāng)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(dāng)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(shè)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(diào)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(shè)備是開關(guān)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(yīng)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(jié)果在200V就穿了,我的直流電源也是開關(guān)電源(0~300V,0~10A),不知道你現(xiàn)在的解決辦法是什么?我現(xiàn)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(jié)果在200V就穿了,我的直流電源也是開關(guān)電源(0~300V,0~10A),不知道你現(xiàn)在的解決辦法是什么?我現(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)商在小功率上更加成熟一點,我?guī)лd后將電流慢慢調(diào)上去是可以的.
我的機器2KW,EPS電源.

不知仁兄用在什么領(lǐng)域??
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youngboy
LV.2
12
2006-09-09 16:17
@踏雪芳琦
我現(xiàn)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(chǎn)商在小功率上更加成熟一點,我?guī)лd后將電流慢慢調(diào)上去是可以的.我的機器2KW,EPS電源.不知仁兄用在什么領(lǐng)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(shè)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(qū)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(guān)噪聲已經(jīng)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(guān)電源難于設(shè)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(qū)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(guān)噪聲已經(jīng)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(guān)電源難于設(shè)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(fù)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(fù)試過同時上電.確會不明原因炸機.
當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dá)林頓模塊)
死區(qū)2-3US  開關(guān)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(diào)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(shè)備是開關(guān)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(yīng)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(jīng)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(qū)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(rèn)為應(yīng)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(jīng)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(qū)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(cè)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(xiàn)任何問題.你提到的保護電路我倒是沒有,請問應(yīng)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(fù)壓,,,否則,就容易誤開通!!我想的2407出來的SPWM應(yīng)該沒問題,,,問題就是你的IGBT的G極沒給負(fù)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(cè)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(xiàn)任何問題.你提到的保護電路我倒是沒有,請問應(yīng)該采取什么樣的保護措施呢!謝謝!
只要在有直流側(cè)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(xiàn)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(fù)壓,,,否則,就容易誤開通!!我想的2407出來的SPWM應(yīng)該沒問題,,,問題就是你的IGBT的G極沒給負(fù)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(qū)動器,里面做IGBT驅(qū)動的有的就沒有負(fù)壓,關(guān)鍵就是在關(guān)斷的時候不要產(chǎn)生誤導(dǎo)通就好了,layout是非常關(guān)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(qū)動器,里面做IGBT驅(qū)動的有的就沒有負(fù)壓,關(guān)鍵就是在關(guān)斷的時候不要產(chǎn)生誤導(dǎo)通就好了,layout是非常關(guān)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(dá)林頓模塊)死區(qū)2-3US  開關(guān)10--20KHZ  同時上電,沒有問題.
GTR是電流驅(qū)動的,當(dāng)然不容易造成誤導(dǎo)通.IGBT和MOSFET都是電壓驅(qū)動的,但是他們的好處是開關(guān)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(chǎn)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(qū)動器,里面做IGBT驅(qū)動的有的就沒有負(fù)壓,關(guān)鍵就是在關(guān)斷的時候不要產(chǎn)生誤導(dǎo)通就好了,layout是非常關(guān)鍵的
你說的是對的,沒有負(fù)壓也是可以的,尤其是小功率應(yīng)用.但是中大功率還是推薦使用負(fù)壓.另外,在沒有負(fù)壓時,有個辦法可以降低直通的幾率,就是把導(dǎo)通電阻和關(guān)斷電阻分開設(shè)計(Rgoff
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youngboy
LV.2
26
2006-09-12 13:14
@zli
只要在有直流側(cè)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(xiàn)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(yīng)該可以排除軟件的問題.現(xiàn)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(qū)動器,里面做IGBT驅(qū)動的有的就沒有負(fù)壓,關(guān)鍵就是在關(guān)斷的時候不要產(chǎn)生誤導(dǎo)通就好了,layout是非常關(guān)鍵的
是單電源吧?不見得沒有負(fù)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(fù)壓也是可以的,尤其是小功率應(yīng)用.但是中大功率還是推薦使用負(fù)壓.另外,在沒有負(fù)壓時,有個辦法可以降低直通的幾率,就是把導(dǎo)通電阻和關(guān)斷電阻分開設(shè)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(shè)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(shè)計都會增加
這個主要看設(shè)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(qū)動也可以,但是如果現(xiàn)在出現(xiàn)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(yīng)該可以排除軟件的問題.現(xiàn)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(guān)電源中所指的主電路一般是說功率電路.
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