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新手求教,一种三相全桥逆变IGBT失效机理分析

这是一个三相电机驱动板子,这种驱动方式我刚接触,电路图是我根据自己的理解画的,可能有些误差。

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2015-12-15 16:14
在做系统短路测试的时候,将一个上桥IGBT的C极和E极短路,系统上电正常,按下启动后下桥三个IGBT全部炸坏。系统开启瞬间,程序设定三个下桥会同时导通一段时间,系统带有短路保护,且短路保护已验证正常。有点想不明白为什么三个下桥都会炸管,请不吝赐教!
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2015-12-15 16:24
刚开始我认为是IGBT短路能力不行,可是当我单独给个5us的脉冲信号测试IGBT半桥直通短路和单颗IGBT短路时,均未发现IGBT损坏。将这个驱动板的IGBT拆下,换上IR同规格的IGBT在按照相同的方式去测短路,发现系统能在3us左右保护住。然后我就纠结了。。。。。。
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2015-12-16 10:10
再顶一下,希望有大神看到来帮帮我这个菜货
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2015-12-16 10:26
已经被添加到社区经典图库喽
http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
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2015-12-16 10:30
@电源网-fqd
已经被添加到社区经典图库喽http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
我擦,给点实际帮助吧老大,指点指点我呀
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2015-12-16 17:26
发的第一帖就要沉了?IGBT在短路测试时对门极的干扰较大的原因又是什么?
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417zhouge
LV.9
8
2015-12-16 19:01
@invsemi_liu
发的第一帖就要沉了?IGBT在短路测试时对门极的干扰较大的原因又是什么?
IGBT驱动电路那部分检查过没有,关段的瞬间负电压的电压值够不?
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liujij
LV.5
9
2015-12-17 10:26
@invsemi_liu
在做系统短路测试的时候,将一个上桥IGBT的C极和E极短路,系统上电正常,按下启动后下桥三个IGBT全部炸坏。系统开启瞬间,程序设定三个下桥会同时导通一段时间,系统带有短路保护,且短路保护已验证正常。有点想不明白为什么三个下桥都会炸管,请不吝赐教!
从你的图看不出来如何做IGBT短路保护的。检测CE压降?
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invsemi_liu
LV.3
10
2015-12-17 11:42
@417zhouge
IGBT驱动电路那部分检查过没有,关段的瞬间负电压的电压值够不?
这种没有负压关断,刚拿到波形发现是IGBT短路时间较长导致炸管,就是IGBT影响了系统短路保护功能,短路保护没起作用。我想请问,这种结果能不能认为是IGBT干扰所致?网上几乎没有与IGBT干扰相关的文章,这个参数重要吗?

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417zhouge
LV.9
11
2015-12-17 15:51
@invsemi_liu
这种没有负压关断,刚拿到波形发现是IGBT短路时间较长导致炸管,就是IGBT影响了系统短路保护功能,短路保护没起作用。我想请问,这种结果能不能认为是IGBT干扰所致?网上几乎没有与IGBT干扰相关的文章,这个参数重要吗?[图片]
16.5uS才反应过来,是不是太慢了,1uS左右比较器应该要关闭信号吧。
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invsemi_liu
LV.3
12
2015-12-17 17:11
@417zhouge
16.5uS才反应过来,是不是太慢了,1uS左右比较器应该要关闭信号吧。
正常关断是在2.5us左右,换上这个管子后炸管了,这就是炸管波形,本应该及时关断,不知道是什么影响到了关断情况
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417zhouge
LV.9
13
2015-12-18 08:17
@invsemi_liu
正常关断是在2.5us左右,换上这个管子后炸管了,这就是炸管波形,本应该及时关断,不知道是什么影响到了关断情况

看驱动波形,是不是出PWM的那边给的关段信号出现振荡了,该关段的位置后出现了毛刺,看看炸管子后,驱动电阻是不是坏了。

不知道IGBT驱动信号端是否有加速关段。

a线的右边,IGBT驱动信号关闭后,电流还要那么久关闭?

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invsemi_liu
LV.3
14
2015-12-18 09:27
@417zhouge
看驱动波形,是不是出PWM的那边给的关段信号出现振荡了,该关段的位置后出现了毛刺,看看炸管子后,驱动电阻是不是坏了。不知道IGBT驱动信号端是否有加速关段。a线的右边,IGBT驱动信号关闭后,电流还要那么久关闭?
驱动电阻也坏了,驱动电路的开通和关断就一个电阻,没有加速关断回路,另外门极还加了一个1nF的电容,一个15A/600V的IGBT单管加这么大的电容会不会对关断的影响更大。
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417zhouge
LV.9
15
2015-12-18 11:47
@invsemi_liu
驱动电阻也坏了,驱动电路的开通和关断就一个电阻,没有加速关断回路,另外门极还加了一个1nF的电容,一个15A/600V的IGBT单管加这么大的电容会不会对关断的影响更大。

如果是不炸管的那种IGBT,a线的右边,IGBT驱动信号关闭后,电流也要那么久关闭?

IGBT的GE端加1nF电容是做什么用的?

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invsemi_liu
LV.3
16
2015-12-18 14:15
@417zhouge
如果是不炸管的那种IGBT,a线的右边,IGBT驱动信号关闭后,电流也要那么久关闭?IGBT的GE端加1nF电容是做什么用的?
是的,有效被保护的IGBT的关断电流也很慢,时间几乎一样,Cge用来门极滤波,防止门极开启关断时震荡厉害...
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417zhouge
LV.9
17
2015-12-18 14:43
@invsemi_liu
这种没有负压关断,刚拿到波形发现是IGBT短路时间较长导致炸管,就是IGBT影响了系统短路保护功能,短路保护没起作用。我想请问,这种结果能不能认为是IGBT干扰所致?网上几乎没有与IGBT干扰相关的文章,这个参数重要吗?[图片]
从图中看出3uS时Vge有向下关段的趋势,但是有立即振荡了,是不是IGBT的什么参数影响到了你的电流检测电路或是干扰到了你的信号?
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invsemi_liu
LV.3
18
2015-12-18 15:24
@417zhouge
从图中看出3uS时Vge有向下关段的趋势,但是有立即振荡了,是不是IGBT的什么参数影响到了你的电流检测电路或是干扰到了你的信号?
IGBT干扰是琢磨不定的东西,也是很长一段时间以来我一直在寻求的!有时候测试器件短路,有些器件的门极波形抖动厉害不忍直视,有些就很平整,有人说是我的测试板的问题,自知学问浅不敢妄下结论,换了各种测试板都是相同的情况。据我所知IGBT出厂测试没有干扰测试这一项,一般设计人员也不会考虑到这点,不知道您对IGBT的干扰有没有研究?哪些参数不良会使IGBT干扰较大?奉上两张不同器件在相同测试环境下的短路测试波形

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417zhouge
LV.9
19
2015-12-18 17:14
@invsemi_liu
IGBT干扰是琢磨不定的东西,也是很长一段时间以来我一直在寻求的!有时候测试器件短路,有些器件的门极波形抖动厉害不忍直视,有些就很平整,有人说是我的测试板的问题,自知学问浅不敢妄下结论,换了各种测试板都是相同的情况。据我所知IGBT出厂测试没有干扰测试这一项,一般设计人员也不会考虑到这点,不知道您对IGBT的干扰有没有研究?哪些参数不良会使IGBT干扰较大?奉上两张不同器件在相同测试环境下的短路测试波形[图片][图片]

一直用英飞凌的IGBT,没有碰到过这种干扰问题。

有试过换下驱动电阻不(有没有无感的,或者多个电阻并联)?

看这个波形有点像驱动电压不够,或者说放大倍数太小的感觉。

试着把驱动电压抬高到15V左右是否有效果。

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invsemi_liu
LV.3
20
2015-12-18 18:05
@417zhouge
一直用英飞凌的IGBT,没有碰到过这种干扰问题。有试过换下驱动电阻不(有没有无感的,或者多个电阻并联)?看这个波形有点像驱动电压不够,或者说放大倍数太小的感觉。试着把驱动电压抬高到15V左右是否有效果。
我用的普通电阻调试的,驱动电路都快调坏了才调成这样,驱动电压就是15V,更为奇怪的是我将母线电压抬高至400V,杂乱波形就消失了?老兄是做哪方面的产品啊?英飞凌的IGBT代表着顶尖的水平,但是价格也会比较贵啊!
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417zhouge
LV.9
21
2015-12-19 20:38
@invsemi_liu
我用的普通电阻调试的,驱动电路都快调坏了才调成这样,驱动电压就是15V,更为奇怪的是我将母线电压抬高至400V,杂乱波形就消失了?老兄是做哪方面的产品啊?英飞凌的IGBT代表着顶尖的水平,但是价格也会比较贵啊!
这种问题还是要多做实验,多找些不同的测试条件来确认。 试试不同品牌,不同的电流等级的IGBT试试。 我以前做小功率电源,现在做大功率的电源。
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