通过市场调研,我们发现变频器中的IGBT经常损货甚至爆炸,特别是一些质量差价格便宜的变频器品牌。那么IGBT在变频器中是什么作用呢?为什么经常出现故障?以及出现故障我们如何改善呢?下面,珠峰小编给大家整理。
IGBT功率模块是以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成的功率模块。由于IGBT模块为MOSFET结构,IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离,具有出色的器件性能。IGBT功率模块是电压型控制,输入阻抗大,驱动功率小,控制电路简单,开关损耗小,通断速度快,工作频率高,元件容量大等优点,可正常工作于几十kHz频率范围内。广泛应用于伺服电机、变频器、变频家电等领域,在电力电子变流和控制中起着举足轻重的作用。
由于IGBT的耐过流能力与耐过压能力较差,一旦出现意外就会使它损坏。使用过程中,经常受到容性或感性负载、过负荷甚至负载短路的冲击等,导致IGBT损坏甚至爆炸(模块的损耗十分巨大,热量散不出去,导致内部温度极高,产生气体,冲破壳体,这就是所谓的IGBT爆炸)。珠峰小编主要将他们为四类原因:
一般我们从过流、过压、过热三方面进行IGBT保护电路设计。IGBT承受过电流的时间仅为几微秒,耐过流量小,因此使用IGBT首要注意的是过流保护。IGBT的过流保护可分为两种情况:(1)驱动电路中无保护功能,我们可以在主电路中要设置过流检测器件;(2)驱动电路中设有保护功能,由于不同型号的混合驱动模块,其输出能力、开关速度与du/dt的承受能力不同,使用时要根据实际情况恰当选用。对于大功率电压型逆变器新型组合式IGBT过流保护则可以通过封锁驱动信号或者减小栅压来进行保护。其实过压保护,尽可能减少电路中的杂散电感;采用吸收回路,当IGBT关断时,吸收电感中释放的能量,以降低关断过电压;适当增大栅极电阻Rg。最后是IGBT过热保护,一般是采用散热器(包括普通散热器与热管散热器),并可进行强迫风冷。
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