一、实验电路图
实验主电路见图1,直流母线电压由可调变压器输出经整流桥整流再经电容滤波得到。IGBT型号为FF75R12RT4。滤波电感L1=L2=L3=0.8mH,L4=0.4mH,电容C1=C2=C3=50uF。实验中没有负载R。
IGBT驱动电路见图2,驱动芯片为concept 2SC0108TA2X_17,耐压为1700V,INA管脚输入控制PWM信号,INB输入使能信号,当INB为高电平时,该驱动芯片根据INA输入信号输出两路驱动信号,两路信号互补,死区时间为1us。驱动信号高电平为+15V,低电平为—9V。
图2 驱动电路(2接上管栅极,1上管发射极,5接下管栅极,4接下管发射极)
二、故障描述
当直流母线为300V时,我开逆变(INB=1,INA给PWM信号),逆变器工作正常,输出三相交流电。然后把直流母线电压升高为400V,逆变器工作正常。保持直流母线电压为400V不变,关逆变(INB=0,此时IGBT栅极电压为-9V),再开逆变。发生故障。检查发现C相桥臂IGBT模块外观无任何异常,但是上下管都损坏,CGE三级相互之间都断路,给GE加15V电,用绝缘表还能给CE加到500V电压,此时绝缘电阻大于2000兆欧。该桥臂上下管IGBT内部反并联的二极管都正常。C相的concept驱动损坏。C相桥臂的IGBT上下管的G极E极间各自并的一个稳压二极管(SMBJ13)击穿短路了。
三、咨询问题
1、这次故障的可能原因。
2、若是CE过压造成IGBT损坏,损坏后的IGBT是断路还是短路,过流损坏呢?
3、若是IGBT上下管出现直通过流,会造成栅极电压过高,从而损坏IGBT驱动吗?