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。可能存在的問題:

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?？刂瓢迮c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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