旭兴达--变频器维修、伺服器维修第一品牌
全国服务热线:变频器维修热线:400-678-6333
新闻动态

全国服务热线(免长途费)

400-678-6333

总部电话0757-88357760

咨询热线13929907955

广佛总公司客服:

上海分公司客服:

公司技术部客服:

行业动态网站大神棋牌 新闻动态 行业动态 信息正文

变频器维修之详解IGBT单管驱动+保护

点击数:933 更新时间:2019-4-17 16:18:59 Tag: 变频器维修

    很多人都知道,变频器的IGBT单管非常脆弱,具有相同电流容量的IGBT单管比具有相同电流容量的MOSFET更脆弱。 也就是说,在变频器维修的H桥中,MOSFET没有问题,但是IGBT上升,可能在负载启动时会烧断,这个估计很多人也知道这一点。

    有些朋友可能认为IRFP460,20A / 500V MOSFET,加上SGH40N60UFD 40A / 600V IGBT应足以防止爆炸,但实际情况是,装载后突然装卸,很可能轰炸机已经不见了。 通过不断的实践,发现事实上,只要遵循特定的规律,就可以完全防止轰炸机的发生。 即使采用峰值电流保护措施,IGBT也不会被烧毁。

    我们将在几个部分中解决这个问题来解决:

  1.驱动电路;

  2.集电电流;

  3.保护机制;

    首先是驱动电路

    这次使用的IGBT是IXYS,IXGH48N60B3D1,详细规格如下:IXGH48N60B3D1

    驱动电路如下:

    这是一种非常典型的应用电路,可用于IGBT或MOSFET,但存在一些差异。

  1,有一个负电压发生电路,

  2,隔离驱动,

  3,独立供电。

    首先,我们来看看整体。 该电路没有保护,用于变频器100%会烧毁,但我们可以理解该电路的本质。

    我先谈谈关键点:

    1:驱动电阻R2,这在驱动器中非常重要。 当D1闭合时,IGBT的CGE快速放电。 实际上,有必要使用这个D1,或者它可以在D1环路中串联连接。 当0FF关闭时,电阻会产生栅极电阻。

    以下是几个波形,不同栅极电阻和高压HV 400V的图片,上下IGBT门的实际情况。


    上图是当去除负电压时上管和下管之间的栅极波形,并且栅极电阻是10R的情况。

    上图是在不添加DC400V的情况下测量2管G极波形。 下图显示了DC400V情况下2个灯管的栅极波形。

    为什么第二张图片出现峰值? 这应该从IGBT的内部情况开始。 简单来说,IGBT的GE上有一个寄生电容。 与CGC的另一个寄生电容一起,它形成一个池。 那就是QG。 实际上,这与MOSFET类似。  。

    因此,当您查看为什么添加400V时,它会在下管的G水平上产生尖峰。 借花献佛,抓一张图片来说明:


    如上图所示,当上官开放时,此时已关闭。 自上官开通以来,应该引入DV / DT的概念。 这是更抽象的,无论如何,简单和流行的是上管的开口。 此时,上管相当于直通,DC400V电压立即加到下管的C级。 这种高电压立即从IGBT的寄生电容产生感应电流。 该感应电流具有计算电流的公式。 在RG电阻和驱动器内部电阻的共同作用下,在下管的栅极上形成尖峰电压,如上面示波器的屏幕​​截图所示。 到目前为止,还没有介绍米勒电容的概念,这些都是可以理解的。 然后,看看规格,米勒电容是什么,以及它如何影响电路,这很容易理解。

    这种尖峰有许多缺点。 从上面的示波器截图中可以看出,在高峰时间,下管实际上已达到7V的电压。 也就是说,在峰值期间,通常打开上管和下管。 下管的导通时间短,但由于TON的时间关系在内部,因此该电流不会太大。 管子不会油炸,但会加热。 随着传输功率的增加,这种情况将更加严重,并极大地影响效率。

    二.电流采集电路

    说到这一步,距离保护并不遥远。 我的经验是,当前的采集速度非常快,因此可以在过流或短路时快速告知电流电路 - >,这里存在问题。 让IGBT快速安全地关闭。

    如何实现这个电路? 对于逆变电路,我们可以直接使用电阻采样,或者我们可以使用VCE管电压降检测方法。 管压降检测已经在本论坛中多次讨论过,但是没有一个可以使用,实际应用中,测试电路(专用驱动芯片除外),因为每个实际应用的参数都有很大差异。 例如,如果IGBT参数不同,则需要调整许多参数,并且需要一些经验来进行调整。

    我们可以用最简单的方法开始,用一个电阻来检测这个电流,短路,可以在电阻上产生电压降,比较器与这个电压比较,最后是否有过流或短路信号。

    这个图可以用,因为原理很简单,而且效果比较,每个人都会很容易实现,没有很多参数可以调整。

    上图是采样H桥接地的电流。 例如,如果IGBT为40A,我们可以采取约2倍的峰值电流,即80A,对应上图,RS为0.01R,如果电流超过80A脉冲电流A电压为0.01R * 80A = 电阻器上产生0.8V电压。 该电压为R11,C11消隐到比较器的末端。 与 - 端子的参考电压相比,图表上的 - 终端参考电阻设置不正确。 请单独计算。 在本例中,5.1K和1K电阻可分别分为0.81V至 - 端子。 如果采样电阻RS上的电压超过0.8V,比较器将立即翻转并输出SD 5V电平。 在外部电路中。 这种变化的电平信号是我们接下来需要使用短路过电流的信号。

    有了这个信号,我们如何关闭IGBT? 我们可以看到情况是软关机还是直接硬停机。

    采用软关断,可以有效防止电路在关机时电压上升。 关断特性非常柔软,非常柔和,非常适合高压和大功率驱动电路。

    如果采用硬关断,可能会导致高压直流电压过冲。 例如,第一个图中的DC400V高压可能瞬间变为DC600V。 当时,当我读到一些记录时,很难理解:它已关闭,高压是否还在上升? 实际情况是真实的。

    如果您很难理解,可以进行测试。 家里有一座水塔。 最清澈的水塔位于很高的楼层。 水龙头在一楼,水龙头打开,水离开,然后水龙头以非常快的速度关闭。 我会听到水管的声音,甚至水管都会振动。  (我不知道它是不对的,请做个好手指。这是一个介绍水龙头的例子。感谢我的阅读,老师看到我们太傻了,谈论三极管功能原理的类比 我想在此感谢他,桥接电路中IGBT的原理相同。当IGBT严重短路时,如果IGBT立即关断,它只会在母线上产生过压感应电压(至于 为什么过冲可以检查相关信息,很多信息说,管可以抵抗过去,如你有一个非常好的缓冲电容与直流高压母线,多个吸收电路等并联...

    另外,管子在关闭时会失效,如果它关闭就没用了。 由于过冲电压,IGBT仍然会短路,这种短路无法恢复,并且会立即损坏很多电路。 有时这种现象可能是由于没有超压造成的。 这种失效原理的具体模型对我来说是未知的,但可以想象它可能是由于与管和米勒电容相关的其他寄生电容的失效或由于过电流引起的。 当发生短路信号时,IGBT已经发生了擎柱效应就算去关,关也关不死了。


    还有第三种方式,称为:二次关机,这种方式只是检测短路,过流信号,PWM,此脉冲不是为了软关闭或直接关闭,而是此时相应的VGE驱动脉冲电压 降低到大约8V以确定它是否仍然处于过电流或短路区域。 如果仍然如此,继续使用此8V驱动器直到设定时间,例如多个us或立即关闭,如果是,则PWM将恢复正常。 这种方式一般可能看不太多,所以我们不做深入的研究。


    明白了这一点,我们可以看一下情况,具体采用那些关机方式,一般在2KW级,DC380V,直接采取硬关机就可以满足要求,只需要在H桥上并联吸收好电容,A 可以使用600V IGBT。


    关键是检测时间应该快,检测应该快速关闭。 只有在快速完成时,IGBT才会燃烧。

文章来源于网络  侵删

龙猫彩票平台 大神棋牌官网 星空棋牌官网 同城棋牌 星空棋牌 星空棋牌 星空棋牌 CNC娱乐官网 星空棋牌 杏彩彩票注册