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IGBT击穿短路的原因

各位,我用2407控制IGBT单管(600V/75A),做的三相逆变器.开环空载时在直流电压200V时运行了10分钟,此时关断了控制电路(2407),直流电压仍是200V,紧接着我又开通控制电路(2407),准备让主电路在200V时起来工作,就在上电瞬间,一个桥臂的上下管穿了,导致直流侧短路.拆下来发现那2个IGBT的三个腿都通了.我查过程序,没有问题.大家可否分析一下是什么原因造成管子穿了的.谢谢!
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siyin1980
LV.4
2
2006-09-07 13:33
你的直流电压是如何形成的?如果是通过电网整流的话,正常情况下,是直流电压----辅助开关电源-----触发信号.但是现在,如果200v一直存在,那么你的辅助电源,包括驱动电源都是已经建立了的.你在给dsp上电时,会有个初始化的过程,会不会造成驱动上的直通?
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youngboy
LV.2
3
2006-09-07 13:46
@siyin1980
你的直流电压是如何形成的?如果是通过电网整流的话,正常情况下,是直流电压----辅助开关电源-----触发信号.但是现在,如果200v一直存在,那么你的辅助电源,包括驱动电源都是已经建立了的.你在给dsp上电时,会有个初始化的过程,会不会造成驱动上的直通?
谢谢你的回答.我的200V直流电压是用黑电源(开关电源)供给的.我一开始也觉得是不是DSP初始化过程中造成的直通,后来检查程序发现没有该情况,并且此前我在几十伏直流电压的情况下给DSP上电没有出现过异常,电路工作也正常.可以的话再指点一下.谢谢!
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siyin1980
LV.4
4
2006-09-07 14:13
@youngboy
谢谢你的回答.我的200V直流电压是用黑电源(开关电源)供给的.我一开始也觉得是不是DSP初始化过程中造成的直通,后来检查程序发现没有该情况,并且此前我在几十伏直流电压的情况下给DSP上电没有出现过异常,电路工作也正常.可以的话再指点一下.谢谢!
由于你现在是空载运行,不存在过流或者过热的问题,如果开关管坏了,原因只可能是桥臂直通或者过压,我觉得
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tomato_sea
LV.4
5
2006-09-08 13:02
请问你的死区时间设为多少
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youngboy
LV.2
6
2006-09-08 13:51
@tomato_sea
请问你的死区时间设为多少
我的死区设的是3微秒,我用的IGBT是IXGH40N60B2D1.
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踏雪芳琦
LV.3
7
2006-09-08 19:30
@youngboy
我的死区设的是3微秒,我用的IGBT是IXGH40N60B2D1.
我用到IR公司的IRG4PH50U,1200V的,在调机时,承受的最大电压是800多V,在 空载下还是烧掉了.
采用的供电设备是开关电源(0-300V,0-10A)的,我想造成损坏的主要原因是电源没有起到保护的作用,以致开机的浪涌电流将管子烧坏了.
我觉得拟订原因应该和我的差不多!
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tomato_sea
LV.4
8
2006-09-08 20:17
@youngboy
我的死区设的是3微秒,我用的IGBT是IXGH40N60B2D1.
你需要很高的精度么?为啥要3uS呢?当然具体的硬件电路不同的话,死区是不同的,我们做逆变最小就是差不多这个值了,其实这个值很“敏感”,如果外围有问题的话,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?为啥要3uS呢?当然具体的硬件电路不同的话,死区是不同的,我们做逆变最小就是差不多这个值了,其实这个值很“敏感”,如果外围有问题的话,很容易出事
我也只是做实验,精度也不是要求特别高.请问一般安全一点的死区大概设置成多大呢?谢谢!
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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,在调机时,承受的最大电压是800多V,在空载下还是烧掉了.采用的供电设备是开关电源(0-300V,0-10A)的,我想造成损坏的主要原因是电源没有起到保护的作用,以致开机的浪涌电流将管子烧坏了.我觉得拟订原因应该和我的差不多!
我感觉我的原因和你的好象差不多.我用的管子是600V75A的,结果在200V就穿了,我的直流电源也是开关电源(0~300V,0~10A),不知道你现在的解决办法是什么?我现在每次都是在无直流电压或者较低的情况下开启主电路,然后再把电压加上去,挺麻烦的
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踏雪芳琦
LV.3
11
2006-09-09 10:02
@youngboy
我感觉我的原因和你的好象差不多.我用的管子是600V75A的,结果在200V就穿了,我的直流电源也是开关电源(0~300V,0~10A),不知道你现在的解决办法是什么?我现在每次都是在无直流电压或者较低的情况下开启主电路,然后再把电压加上去,挺麻烦的
我现在把电源换了一台,0-60V/0-5A,因为我的DC-AC只需要48VDC,可能是生产商在小功率上更加成熟一点,我带载后将电流慢慢调上去是可以的.
我的机器2KW,EPS电源.

不知仁兄用在什么领域??
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youngboy
LV.2
12
2006-09-09 16:17
@踏雪芳琦
我现在把电源换了一台,0-60V/0-5A,因为我的DC-AC只需要48VDC,可能是生产商在小功率上更加成熟一点,我带载后将电流慢慢调上去是可以的.我的机器2KW,EPS电源.不知仁兄用在什么领域??
我是用在三相四桥臂逆变器上,还是实验阶段,也就一两个KW
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tomato_sea
LV.4
13
2006-09-10 07:50
@youngboy
我也只是做实验,精度也不是要求特别高.请问一般安全一点的死区大概设置成多大呢?谢谢!
在一定程度上,减小死去时间是可以提高精度的,但是会增加直通的几率,我觉得你的问题可以试试另外一个方向,如果方便的话,看一下,驱动电源输出在栅极上的波形,有一些电源做的不好会将IGBT开关噪声已经线路上耦合进来的噪声都全部叠加到栅极上,这就很讨厌了.我觉得这是工业类的开关电源难于设计的一个原因
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lcy19710101
LV.3
14
2006-09-10 21:47
@tomato_sea
在一定程度上,减小死去时间是可以提高精度的,但是会增加直通的几率,我觉得你的问题可以试试另外一个方向,如果方便的话,看一下,驱动电源输出在栅极上的波形,有一些电源做的不好会将IGBT开关噪声已经线路上耦合进来的噪声都全部叠加到栅极上,这就很讨厌了.我觉得这是工业类的开关电源难于设计的一个原因
这类逆变器,一般开机时控制回路先上电.然后主回路加电.比较可靠.
我反复试过同时上电.确会不明原因炸机.
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tomato_sea
LV.4
15
2006-09-11 09:09
@lcy19710101
这类逆变器,一般开机时控制回路先上电.然后主回路加电.比较可靠.我反复试过同时上电.确会不明原因炸机.
当然了,控制电路如果初始化工作没有完成的话,如果主回路加电是很危险的.当然控制电路和主回路的加电方式可以选择是一次上电还是二次上电
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lcy19710101
LV.3
16
2006-09-11 20:12
@tomato_sea
当然了,控制电路如果初始化工作没有完成的话,如果主回路加电是很危险的.当然控制电路和主回路的加电方式可以选择是一次上电还是二次上电
个人感觉,用IGBT或MOSFET容易损坏.一般我用GTR(达林顿模块)
死区2-3US  开关10--20KHZ  同时上电,没有问题.
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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,在调机时,承受的最大电压是800多V,在空载下还是烧掉了.采用的供电设备是开关电源(0-300V,0-10A)的,我想造成损坏的主要原因是电源没有起到保护的作用,以致开机的浪涌电流将管子烧坏了.我觉得拟订原因应该和我的差不多!
你用直流电源给逆变桥供电,在开机时已经在直流母线上加上了直流电压,哪来什么浪涌电流?还是重点检查一下开机时控制器的初始状态吧,很短的脉冲都有可能使IGBT直通.而且你们用的驱动器是不是也有问题?没有合理地保护IGBT.
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jhbvvv
LV.4
18
2006-09-12 09:06
我认为应该先给主控板加电,然后在给主电路加电,只需要加个延时控制.
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youngboy
LV.2
19
2006-09-12 09:51
@zli
你用直流电源给逆变桥供电,在开机时已经在直流母线上加上了直流电压,哪来什么浪涌电流?还是重点检查一下开机时控制器的初始状态吧,很短的脉冲都有可能使IGBT直通.而且你们用的驱动器是不是也有问题?没有合理地保护IGBT.
这位仁兄,我检查过我的软件,初始化状态好象没有问题,否则只要在有直流侧电压的情况下开机就会直通造成短路,而我在之前有直流电压的情况下没有出现任何问题.你提到的保护电路我倒是没有,请问应该采取什么样的保护措施呢!谢谢!
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loveyou
LV.4
20
2006-09-12 10:26
你的IGBT的G极一定要给负压,,,否则,就容易误开通!!我想的2407出来的SPWM应该没问题,,,问题就是你的IGBT的G极没给负压!所以会莫名奇妙的使IGBT的(三个脚全球通)..
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zli
LV.7
21
2006-09-12 10:30
@youngboy
这位仁兄,我检查过我的软件,初始化状态好象没有问题,否则只要在有直流侧电压的情况下开机就会直通造成短路,而我在之前有直流电压的情况下没有出现任何问题.你提到的保护电路我倒是没有,请问应该采取什么样的保护措施呢!谢谢!
只要在有直流侧电压的情况下开机就会直通造成短路,而我在之前有直流电压的情况下没有出现任何问题,你这句话让人有点迷糊,不太知道这两种情况的区别在哪里?一种是先在直流母线上加上电压,再给上控制电路的电,另一种情况是什么?
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tomato_sea
LV.4
22
2006-09-12 10:35
@loveyou
你的IGBT的G极一定要给负压,,,否则,就容易误开通!!我想的2407出来的SPWM应该没问题,,,问题就是你的IGBT的G极没给负压!所以会莫名奇妙的使IGBT的(三个脚全球通)..
不见得,我看过国外的几款伺服驱动器,里面做IGBT驱动的有的就没有负压,关键就是在关断的时候不要产生误导通就好了,layout是非常关键的
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lhl08
LV.5
23
2006-09-12 10:59
@tomato_sea
不见得,我看过国外的几款伺服驱动器,里面做IGBT驱动的有的就没有负压,关键就是在关断的时候不要产生误导通就好了,layout是非常关键的
外国人就是有猛劲!
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siyin1980
LV.4
24
2006-09-12 12:47
@lcy19710101
个人感觉,用IGBT或MOSFET容易损坏.一般我用GTR(达林顿模块)死区2-3US  开关10--20KHZ  同时上电,没有问题.
GTR是电流驱动的,当然不容易造成误导通.IGBT和MOSFET都是电压驱动的,但是他们的好处是开关频率可以做得很高,一方面有利于输出的精度,另一方面也可以减小滤波电感,高频变压器的体积,降低成本.使用高频器件是电源类产品的发展趋势
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siyin1980
LV.4
25
2006-09-12 12:52
@tomato_sea
不见得,我看过国外的几款伺服驱动器,里面做IGBT驱动的有的就没有负压,关键就是在关断的时候不要产生误导通就好了,layout是非常关键的
你说的是对的,没有负压也是可以的,尤其是小功率应用.但是中大功率还是推荐使用负压.另外,在没有负压时,有个办法可以降低直通的几率,就是把导通电阻和关断电阻分开设计(Rgoff
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youngboy
LV.2
26
2006-09-12 13:14
@zli
只要在有直流侧电压的情况下开机就会直通造成短路,而我在之前有直流电压的情况下没有出现任何问题,你这句话让人有点迷糊,不太知道这两种情况的区别在哪里?一种是先在直流母线上加上电压,再给上控制电路的电,另一种情况是什么?
你可能没看清我第一次发的帖(置顶),我是在200V的时候,给控制电路上电时发生短路的,但是之前在100多V的情况下给控制电路上电,一点问题没有,所以我觉得应该可以排除软件的问题.现在我每次都是先给控制电路上电让主电路工作起来,然后再从零开始加直流电
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conwh
LV.1
27
2006-09-12 13:42
把你的图贴上.
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conwh
LV.1
28
2006-09-12 13:46
@tomato_sea
不见得,我看过国外的几款伺服驱动器,里面做IGBT驱动的有的就没有负压,关键就是在关断的时候不要产生误导通就好了,layout是非常关键的
是单电源吧?不见得没有负压.否则换向时间太长
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tomato_sea
LV.4
29
2006-09-12 13:49
@siyin1980
你说的是对的,没有负压也是可以的,尤其是小功率应用.但是中大功率还是推荐使用负压.另外,在没有负压时,有个办法可以降低直通的几率,就是把导通电阻和关断电阻分开设计(Rgoff
不过Rgon和Rgoff如果分开的话,确实对效率散热EMC都会好,但是增加了电路,成本和可靠性,板路设计都会增加
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siyin1980
LV.4
30
2006-09-12 13:58
@tomato_sea
不过Rgon和Rgoff如果分开的话,确实对效率散热EMC都会好,但是增加了电路,成本和可靠性,板路设计都会增加
这个主要看设计者本身了,如果你对自己的布线很有信心的话,用单电阻驱动也可以,但是如果现在出现直通问题以后,作为善后的一个手段,还是可选的
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zli
LV.7
31
2006-09-13 10:23
@youngboy
你可能没看清我第一次发的帖(置顶),我是在200V的时候,给控制电路上电时发生短路的,但是之前在100多V的情况下给控制电路上电,一点问题没有,所以我觉得应该可以排除软件的问题.现在我每次都是先给控制电路上电让主电路工作起来,然后再从零开始加直流电
你所说的先给控制电路上电,让主电路先工作起来,是指先让控制电路先工作起来吧,开关电源中所指的主电路一般是说功率电路.
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