IGBT在工作時容易受到容性或感性負責的沖擊,超負荷甚至負責短路,容易導致IGBT損壞!具體有以下幾種損壞原因．
1過電流損壞
鎖定效應．IGBT為復合器件,其內部有寄生晶閘管,在規(guī)定漏極電流范圍內,NPN的正偏壓不足以使NPN晶體管導通,漏極電流大到一定程度,這個正偏壓足以使NPN晶體管導通,近而使NPN或PNP晶體管處于飽和狀態(tài),于是寄生晶閘管開通,柵極失去控制,發(fā)生鎖定效應后,集電極電流太大,造成太高功耗使IGBT損壞．
2長時間過流運行．長時間過流運行是指IGBT運行指標超過RB-SOA(反偏安全工作區(qū))所限定的電流安全邊界(如選型失誤．安全系數(shù)偏小等)．出現(xiàn)這種情況時,設計電路必須達到RBSOA限定邊界前立即關斷器件,達到保護目的．
3短路超時(小于10us).短路超時是指IGBT承受電流值超出短路安全區(qū)所限定的最大邊界,例如4-5倍額定電流時,必須在10US內關斷IGBT．如果此時IGBT所承受的最大電壓也超過器件標稱值,IGBT必須更短時間關斷．
2過電壓損壞和靜電損壞
IGBT損壞原因和可靠性失效分析
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IGBT關斷時,由于電路存在電感成分,關斷瞬間產(chǎn)生尖峰電壓,如果尖峰電壓超過最高峰值電壓,就會造成擊穿損壞.過壓損壞分為集電極-和柵級過壓/柵極-發(fā)射極過壓/高du/dt過壓等．多數(shù)過壓保護電路設計完善,但對于高du/dt所導致的過壓故障,基本上采用無感電容或者RCD吸收．由于吸收電路設計吸收容量不夠造成的器件損壞,對此可采用電壓鉗位,往往在集電極-柵極并接交納二極管,采用柵極電壓動態(tài)控制,如果集電極電壓瞬間超過二極管的鉗位電壓時,超出電壓將疊加在柵極上(米勒效應起作用),避免了因集電極-發(fā)射極過壓損壞．
采用電壓動態(tài)控制可以解決過高的du/dt帶來的CE結瞬間過壓問題,但是它的弊端是當IGBT處于感性負載時,半橋結構處于關斷的IGBT ,由于其反并聯(lián)續(xù)流二極管的恢復,其CE結電壓上升,從而承受更高的du/dt.多數(shù)情況下,該du/dt值要比正常關短是CE結電壓上升率高,由于米勒電容的存在,該du/dt值將在CG結產(chǎn)生瞬間電流,流向柵極驅動電路．該電流與柵極電路阻抗作用,直接導致GE結電壓升高,超過開通門限電壓值．使IGBT被誤出發(fā)導通,導致橋臂短路．
3過熱損壞
過熱損壞是說結溫Tj超過晶片最大溫度設定,為此在結溫限制在以Tjnax150度的NPN技術為主流以下!
采用電壓動態(tài)控制可以解決過高的du/dt帶來的CE結瞬間過壓問題,但是它的弊端是當IGBT處于感性負載時,半橋結構處于關斷的IGBT ,由于其反并聯(lián)續(xù)流二極管的恢復,其CE結電壓上升,從而承受更高的du/dt.多數(shù)情況下,該du/dt值要比正常關短是CE結電壓上升率高,由于米勒電容的存在,該du/dt值將在CG結產(chǎn)生瞬間電流,流向柵極驅動電路．該電流與柵極電路阻抗作用,直接導致GE結電壓升高,超過開通門限電壓值．使IGBT被誤出發(fā)導通,導致橋臂短路．
3過熱損壞
過熱損壞是說結溫Tj超過晶片最大溫度設定,為此在結溫限制在以Tjnax150度的NPN技術為主流以下!
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@zhouchuanming
IGBT關斷時,由于電路存在電感成分,關斷瞬間產(chǎn)生尖峰電壓,如果尖峰電壓超過最高峰值電壓,就會造成擊穿損壞.過壓損壞分為集電極-和柵級過壓/柵極-發(fā)射極過壓/高du/dt過壓等．多數(shù)過壓保護電路設計完善,但對于高du/dt所導致的過壓故障,基本上采用無感電容或者RCD吸收．由于吸收電路設計吸收容量不夠造成的器件損壞,對此可采用電壓鉗位,往往在集電極-柵極并接交納二極管,采用柵極電壓動態(tài)控制,如果集電極電壓瞬間超過二極管的鉗位電壓時,超出電壓將疊加在柵極上(米勒效應起作用),避免了因集電極-發(fā)射極過壓損壞．采用電壓動態(tài)控制可以解決過高的du/dt帶來的CE結瞬間過壓問題,但是它的弊端是當IGBT處于感性負載時,半橋結構處于關斷的IGBT,由于其反并聯(lián)續(xù)流二極管的恢復,其CE結電壓上升,從而承受更高的du/dt.多數(shù)情況下,該du/dt值要比正常關短是CE結電壓上升率高,由于米勒電容的存在,該du/dt值將在CG結產(chǎn)生瞬間電流,流向柵極驅動電路．該電流與柵極電路阻抗作用,直接導致GE結電壓升高,超過開通門限電壓值．使IGBT被誤出發(fā)導通,導致橋臂短路．3過熱損壞過熱損壞是說結溫Tj超過晶片最大溫度設定,為此在結溫限制在以Tjnax150度的NPN技術為主流以下!
漫談吧!
1,我想節(jié)能型逆變焊機應該引入壽命慨念,美國機保用3年,日本機保用5年,對惡劣條件工作的焊機很合理.
2,"電路"實際上差別不大,過于迷信電路"神奇"沒有依據(jù)!主要是工藝,用料,配置.國產(chǎn)的幾個品牌的炸管很少了.
3,工藝不良炸管,例如IGBT吸收板,用PCB板,燒焦炸IGBT很多,明智的廠早就去掉了.
4,"大電解電容壞"炸管,如并上CBB--3μ以上電容就好得多.
1,我想節(jié)能型逆變焊機應該引入壽命慨念,美國機保用3年,日本機保用5年,對惡劣條件工作的焊機很合理.
2,"電路"實際上差別不大,過于迷信電路"神奇"沒有依據(jù)!主要是工藝,用料,配置.國產(chǎn)的幾個品牌的炸管很少了.
3,工藝不良炸管,例如IGBT吸收板,用PCB板,燒焦炸IGBT很多,明智的廠早就去掉了.
4,"大電解電容壞"炸管,如并上CBB--3μ以上電容就好得多.
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@lyjy
漫談吧!1,我想節(jié)能型逆變焊機應該引入壽命慨念,美國機保用3年,日本機保用5年,對惡劣條件工作的焊機很合理.2,"電路"實際上差別不大,過于迷信電路"神奇"沒有依據(jù)!主要是工藝,用料,配置.國產(chǎn)的幾個品牌的炸管很少了.3,工藝不良炸管,例如IGBT吸收板,用PCB板,燒焦炸IGBT很多,明智的廠早就去掉了.4,"大電解電容壞"炸管,如并上CBB--3μ以上電容就好得多.
IGBT損壞解決對策
1過電流損壞
為避免IGBT發(fā)生鎖定效應損壞,電路設計應保證器件最大工作電流不超過IGBT的Idm值,同時通過加大驅動電阻延長關斷時間,減少器件的di/dt.驅動電壓太小影響IGBT鎖定效應,驅動電壓低承受過流時間長,IGBT必須加負電壓,生產(chǎn)廠家一般推薦加-5V左右的反偏壓.再有負偏壓的情況下,驅動電壓在10-15V之間,IGBT發(fā)射極電流可在5-10us內超過額定電流的4-10倍,所以IGBT最好設有負偏壓,由于變換器負載沖擊特性各不相同,且供電設備可能發(fā)生電源故障短路,所以變換器設計采取限流措施進行電流限制,IGBT廠家提供的厚膜集成電路(840．841．57959．57962)它們是對IGBT的集電極電壓檢測,如果發(fā)生過流,內部關閉信號,但是這種方法還是不能保護IGBT,炸管的現(xiàn)象比較多!!!
IR公司推薦短路方法是:首先檢測通態(tài)壓降Uce,如果超過設定值,保護電路把電壓 降為8V,于是IGBT由飽和狀態(tài)轉入放大區(qū),通態(tài)電阻增大,短路電流下降,經(jīng)過4us連續(xù)檢測通態(tài)壓降UCE．如果正常,將驅動電壓恢復正常;如果未恢復,將驅動信號關閉,使集電極電流變?yōu)?．這樣實現(xiàn)短路電流軟關斷,可以避免快速關斷造成過大的di/dt損壞器件!
三菱公司最新資料:公司推出F系列IGBT內含過流限制電路．過流發(fā)生時,10us將IGBT啟動電壓減為9V,配合M57160L驅動厚膜可以快速軟關斷保護器件!在逆變橋的同臂支路上兩個驅動信號必須是戶鎖的,而且應該設置死區(qū)時間(共同不導通時間)．!!!!!!!
1過電流損壞
為避免IGBT發(fā)生鎖定效應損壞,電路設計應保證器件最大工作電流不超過IGBT的Idm值,同時通過加大驅動電阻延長關斷時間,減少器件的di/dt.驅動電壓太小影響IGBT鎖定效應,驅動電壓低承受過流時間長,IGBT必須加負電壓,生產(chǎn)廠家一般推薦加-5V左右的反偏壓.再有負偏壓的情況下,驅動電壓在10-15V之間,IGBT發(fā)射極電流可在5-10us內超過額定電流的4-10倍,所以IGBT最好設有負偏壓,由于變換器負載沖擊特性各不相同,且供電設備可能發(fā)生電源故障短路,所以變換器設計采取限流措施進行電流限制,IGBT廠家提供的厚膜集成電路(840．841．57959．57962)它們是對IGBT的集電極電壓檢測,如果發(fā)生過流,內部關閉信號,但是這種方法還是不能保護IGBT,炸管的現(xiàn)象比較多!!!
IR公司推薦短路方法是:首先檢測通態(tài)壓降Uce,如果超過設定值,保護電路把電壓 降為8V,于是IGBT由飽和狀態(tài)轉入放大區(qū),通態(tài)電阻增大,短路電流下降,經(jīng)過4us連續(xù)檢測通態(tài)壓降UCE．如果正常,將驅動電壓恢復正常;如果未恢復,將驅動信號關閉,使集電極電流變?yōu)?．這樣實現(xiàn)短路電流軟關斷,可以避免快速關斷造成過大的di/dt損壞器件!
三菱公司最新資料:公司推出F系列IGBT內含過流限制電路．過流發(fā)生時,10us將IGBT啟動電壓減為9V,配合M57160L驅動厚膜可以快速軟關斷保護器件!在逆變橋的同臂支路上兩個驅動信號必須是戶鎖的,而且應該設置死區(qū)時間(共同不導通時間)．!!!!!!!
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@zhouchuanming
IGBT損壞解決對策1過電流損壞為避免IGBT發(fā)生鎖定效應損壞,電路設計應保證器件最大工作電流不超過IGBT的Idm值,同時通過加大驅動電阻延長關斷時間,減少器件的di/dt.驅動電壓太小影響IGBT鎖定效應,驅動電壓低承受過流時間長,IGBT必須加負電壓,生產(chǎn)廠家一般推薦加-5V左右的反偏壓.再有負偏壓的情況下,驅動電壓在10-15V之間,IGBT發(fā)射極電流可在5-10us內超過額定電流的4-10倍,所以IGBT最好設有負偏壓,由于變換器負載沖擊特性各不相同,且供電設備可能發(fā)生電源故障短路,所以變換器設計采取限流措施進行電流限制,IGBT廠家提供的厚膜集成電路(840．841．57959．57962)它們是對IGBT的集電極電壓檢測,如果發(fā)生過流,內部關閉信號,但是這種方法還是不能保護IGBT,炸管的現(xiàn)象比較多!!!IR公司推薦短路方法是:首先檢測通態(tài)壓降Uce,如果超過設定值,保護電路把電壓降為8V,于是IGBT由飽和狀態(tài)轉入放大區(qū),通態(tài)電阻增大,短路電流下降,經(jīng)過4us連續(xù)檢測通態(tài)壓降UCE．如果正常,將驅動電壓恢復正常;如果未恢復,將驅動信號關閉,使集電極電流變?yōu)?．這樣實現(xiàn)短路電流軟關斷,可以避免快速關斷造成過大的di/dt損壞器件!三菱公司最新資料:公司推出F系列IGBT內含過流限制電路．過流發(fā)生時,10us將IGBT啟動電壓減為9V,配合M57160L驅動厚膜可以快速軟關斷保護器件!在逆變橋的同臂支路上兩個驅動信號必須是戶鎖的,而且應該設置死區(qū)時間(共同不導通時間)．!!!!!!!
對使用,維修者來講,恢復到原水平也盡力了,無非擦灰,吹干.
機器好孬差別很大,沒有維修價值只好放棄,爛機勸說報廢!有修好價值的機要高價!!認真修好,我們修機就是走"程序"!!不談?chuàng)Q幾個電阻,電容什么的,那樣說就修不好.
機器好孬差別很大,沒有維修價值只好放棄,爛機勸說報廢!有修好價值的機要高價!!認真修好,我們修機就是走"程序"!!不談?chuàng)Q幾個電阻,電容什么的,那樣說就修不好.
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@zhouchuanming
IGBT關斷時,由于電路存在電感成分,關斷瞬間產(chǎn)生尖峰電壓,如果尖峰電壓超過最高峰值電壓,就會造成擊穿損壞.過壓損壞分為集電極-和柵級過壓/柵極-發(fā)射極過壓/高du/dt過壓等．多數(shù)過壓保護電路設計完善,但對于高du/dt所導致的過壓故障,基本上采用無感電容或者RCD吸收．由于吸收電路設計吸收容量不夠造成的器件損壞,對此可采用電壓鉗位,往往在集電極-柵極并接交納二極管,采用柵極電壓動態(tài)控制,如果集電極電壓瞬間超過二極管的鉗位電壓時,超出電壓將疊加在柵極上(米勒效應起作用),避免了因集電極-發(fā)射極過壓損壞．采用電壓動態(tài)控制可以解決過高的du/dt帶來的CE結瞬間過壓問題,但是它的弊端是當IGBT處于感性負載時,半橋結構處于關斷的IGBT,由于其反并聯(lián)續(xù)流二極管的恢復,其CE結電壓上升,從而承受更高的du/dt.多數(shù)情況下,該du/dt值要比正常關短是CE結電壓上升率高,由于米勒電容的存在,該du/dt值將在CG結產(chǎn)生瞬間電流,流向柵極驅動電路．該電流與柵極電路阻抗作用,直接導致GE結電壓升高,超過開通門限電壓值．使IGBT被誤出發(fā)導通,導致橋臂短路．3過熱損壞過熱損壞是說結溫Tj超過晶片最大溫度設定,為此在結溫限制在以Tjnax150度的NPN技術為主流以下!
看起來有點深奧.
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