IGBT通電后一直有聲響如何處理

對于全橋IGBT模塊上電幾秒就發聲并炸管的情況,大都是參數設置不當以及驅動有干擾,如死區時間不合適,PCB布線不正確,驅動有毛刺等.主要原因來自IGBT模塊電路和IGBT驅動上。

1.IGBT模塊有脈沖丟失現象?？赡艽嬖诘膯栴}:

1)主回路的正負間沒有就近接高頻退耦電容。
2)IGBT驅動脈沖丟失，可能是驅動保護了，但丟一個驅動等于輸出了直流，導致過流炸機。

2.IGBT驅動方面原因和處理方式:

1)開關頻率太高;雖說三菱IGBT最高開關頻率可以做到20kHz(較大功率IGBT都是這樣標稱的)，但建議降低開關頻率比如15k。
2)正驅動電壓太高;三菱IGBT推薦的最高驅動電壓16.5V，15V是比較合理的正驅動電壓。
3)驅動電阻太小，Rg=5.1ohm，datasheet上RGmin=3.1ohm，建議取Rgon=10ohm。

IGBT通電后一直有聲響如何處理

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造成IGBT失效的原因有和處理方式

1)長期過流:IGBT模塊長時間過流運行是指IGBT的運行指標達到或超出RBSOA(反偏安全工作區)所限定的電流安全邊界。出現這種情況時電路必須能在電流到達RBSOA限定邊界前立即關斷器件，才能達到保護器件的目的。

2)短路超時(>10us):短路超時(>10us)是指IGBT的所承受的電流值達到或超出SCSOA(短路安全工作區)所限定的最大邊界，比如4~5倍額定電流時，必須在10us之內關斷IGBT，如果此時IGBT所承受的最大電壓也超過器件標稱值的話，則IGBT必須在更短的時間內被關斷。

3)過高di/dt和dv/dt:過高di/dt引起的器件故障，其實也屬于過壓范圍很高的 di/dt值與線路分布電感的乘積，導致瞬間過壓。這種情況可以根據不同的功率模塊，選用不同的緩沖吸收電路通過調整柵極電阻Rg來限制di/dt和dv/dt。

4)Vce，Vge過壓:IGBT最高柵極電壓±20V，采用TVS進行電壓鉗位，可防止動態的Vce，Vge過壓。對于發電狀態下的Vce過壓，可采用監測直流母線電壓的方法，進行能耗制動或能量回饋制動

5)過熱:造成過熱的可能有過流，短路，散熱不好，柵極電壓過低?？刹捎肗TC做溫度檢測，進行過熱保護
IGBT 的開關會使用相互電位改變，PCB 板的連線之間彼此不宜太近，過高的 dv/dt會由寄生電容產生耦合噪聲。

 

要減少器件之間的寄生電容，避免產生耦合噪聲。由于 IGBT 等功率器件都存在一定的結電容，所以會造成器件導通關斷的延遲現象。雖然我們盡量考慮去降低該影響(提高控制極驅動電壓電流，設置結電容釋放 回路等)。但是為了防止關斷延遲效應造成上下橋臂直通，因為一個橋臂未完全關斷，而另一橋臂又處于導通狀態，直通炸模塊后后果非常嚴重(最好的結果是過熱)?？梢越档洼斎胄盘柕母蓴_，去除電路中的電磁噪聲，使得IGBT的驅動更加可靠，并且極大地降低了IGBT以及系統地電磁干擾等特點，以下是減少IGBT噪聲的一些設計原則:

柵極電阻:其目的是改善控制脈沖上升沿和下降沿的斜率，并且防止寄生電感與電容振蕩，限制 IGBT 集電極電壓的尖脈沖值。

柵極電阻值小——充放電較快，能減小開關時間和開關損耗，增強工作的耐固性，避免帶來因 dv/dt 的誤導通。缺點是電路中存在雜散電感在 IGBT 上產生大的電壓尖峰，使得柵極承受噪聲能力小，易產生寄生振蕩。
柵極電阻值大——充放電較慢，開關時間和開關損耗增大。一般的:開通電壓15V±10%的正柵極電壓，可產生完全飽和，而且開關損耗最小，當≤12V 時通態損耗加大，≥20V 時難以實現過流及短路保護。關斷偏壓-5到-15V 目的是出現噪聲仍可有效關斷，并可減小關斷損耗最佳值約為-8~10V。

柵極驅動的印刷電路板布線需要非常注意，核心問題是降低寄生電感，對防止潛在的振蕩，柵極電壓上升速率，噪音損耗的降低，降低柵極電壓的需求或減小柵極保護電路的效率有較大的影響。 因此將驅動至柵極的引線加粗，將之間的寄生電感減至最低。控制板與柵極驅動電路需要防止功率電路和控制電路之間的電感耦合。

死區時間(空載時間)設置

在控制中，人為加入上下橋臂同時關斷時間，以保證驅動的安全性。死區時間大，模塊工作更加可靠，但會帶來輸出波形的失真及降低輸出效率。死區時間小，輸出波形要好一些，只是會降低可靠性，一般為 us 級，典型數值在3us 以上。

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