IGBT是電力電子裝置的“CPU”,在電力電子的變流和控制中起著舉足輕重的作用。然而,在IGBT模塊工作過程中,若出現(xiàn)模塊損耗過大,伴隨熱量難以耗散,就會導(dǎo)致內(nèi)部溫度極高,產(chǎn)生氣體沖破殼體,這就是所謂的IGBT爆炸。
IGBT爆炸的原因通常包括以下幾種情況:
一、內(nèi)部原因
發(fā)熱功率超過散熱功率,產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,導(dǎo)致爆炸的發(fā)生。
二、人為原因
(1)進線接在出線的端子上;
(2)變頻器接錯電源;
(3)沒按要求接上負(fù)載裝置。
三、常見原因
(1)過電流:一種是負(fù)載短路,另一種是控制電路處邏輯受干擾,導(dǎo)致上下橋臂元件直通;
(2)絕緣的損壞;
(3)過電壓:通常是線路雜散電感在極高的DI/DT作用下產(chǎn)生的尖峰電壓而造成,解決的辦法就是設(shè)計高性能吸收回路,降低線路雜散電感;
(4)過熱:IGBT不能完全導(dǎo)通,在有電流的情況下元件損耗增大,溫度升高導(dǎo)致?lián)p壞;
(5)通訊誤碼率
a.通訊一段時間后,突然的錯誤信息導(dǎo)致IGBT誤導(dǎo)通使IGBT爆炸;
b.通訊板FPGA程序運行不穩(wěn)定導(dǎo)致IGBT誤導(dǎo)通使IGBT爆炸。
4.其他原因
(1)電路中過流檢測電路反應(yīng)時間跟不上;
(2)工藝問題,螺絲擰不緊等;
(3)短時大電流,如主電路過壓、吸收電路未做好等;
(4)驅(qū)動電源也是個應(yīng)該特別注意的問題,該隔離的需要隔離、該濾波的需要濾波;
(6)電機沖擊反饋電壓過大導(dǎo)致IGBT爆炸,但對于充電時爆炸的情況發(fā)生的概率不是很大。
(7)電機啟動時,輸入測電壓瞬間跌落,電容放電;輸入測電壓恢復(fù)后電容充電時的浪涌電流過大致使IGBT爆炸。
廣東愛晟電子科技有限公司生產(chǎn)的IGBT用NTC熱敏電阻芯片,在IGBT模塊中起到溫度監(jiān)測和溫度控制的作用,能夠保證模塊正常運作,防止事故發(fā)生。
參考數(shù)據(jù):
微信公眾號 HORKE匯科工控 《變頻器IGBT爆炸原因及案例分析》
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