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三相逆变电路中出现IGBT栅极电压过高,损坏IGBT和IGBT驱动

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。

图1 

    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?

全部回复(11)
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2015-01-06 09:17
MARK 一个 希望问题早点解决!
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2015-01-06 09:35
帖子非常不错,推荐到帖子底部经典图库。更多请点击哦:http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
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2015-01-06 12:47
@电源网-娜娜姐
MARK一个希望问题早点解决!

谢谢,我也是想早日解决问题。可是现在还是没头绪啊。

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2015-01-07 22:15
@电源网-fqd
帖子非常不错,推荐到帖子底部经典图库。更多请点击哦:http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
你的供电是+ 15和—9V,这么会超过20V呢,你的负压可能没有处理好,不过这个驱动恐怕难以解决问题,
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btma
LV.8
6
2015-01-07 23:39
根据描述,猜测可能是驱动发生了逻辑暂态导致上下管直通了。对这个驱动芯片不熟悉,但可能关使能也应同时关PWM吧?开使能后再给PWM信号应该可以避免。IGBT损坏后是短路还是断路看能量。直通瞬间驱动很可能不保。
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2015-01-08 21:58
@btma
根据描述,猜测可能是驱动发生了逻辑暂态导致上下管直通了。对这个驱动芯片不熟悉,但可能关使能也应同时关PWM吧?开使能后再给PWM信号应该可以避免。IGBT损坏后是短路还是断路看能量。直通瞬间驱动很可能不保。

是的,我关使能时也没有PWM信号,然后开使能后才有PWM信号。我抓了在开使能时的驱动信号波形,从驱动看,没有直通的可能。

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2015-01-08 21:59
@世纪逆变
你的供电是+15和—9V,这么会超过20V呢,你的负压可能没有处理好,不过这个驱动恐怕难以解决问题,
那为啥我先把逆变开上,然后再给直流母线升压,这时就能正常工作呢,我的故障发生在,当直流母线由400V电压时,再开逆变,在开逆变时发生的故障。而且只是一相故障,另外两相还正常工作。
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2015-08-18 20:00
你好,400V直接工作工作,起始电流要大些,建议依照手册加上有源钳位。
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haowangying
LV.3
10
2015-08-19 10:46
导致问题可能是你前给驱动信号 后逐渐给直流高压 这是个缓慢过程 ,所以每相的电流都是缓慢增加,而你前给直流高压再给驱动信号 因为是三相,启动时出问题的这相直接输出电压比较高 电流不是逐步增加 而是直接输出一个比较大的值,因为你有50UF大电容要存电,你做个缓启动就是启动是输出电压幅度逐渐增加 应该问题就解决了。
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socomec810
LV.3
11
2015-08-22 23:21
最后问题是怎么解决的?分享一下啊
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zrpower
LV.2
12
2018-09-11 15:34
请问这你这个电路中的中线的两个管怎么控制,也就是驱动波形怎样
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