讨论IGBT全桥逆变电路中IGBT应力以及保护-光伏/逆变/UPS/变频器-世纪电源网社区

zhu056016

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2015-9-11 11:48:50

file:///C:/Users/Administrator/AppData/Roaming/Tencent/Users/1032168399/QQ/WinTemp/RichOle/Q2E%7BBG_AY()N8TE%60%25%7BABFB9.png
IGBT 损坏方式
1.Vce过压
2.Vge过压
3.过高的dv/dt
4.过流
5.短路
6.过高的di/dt
7.结温过高
8.温度循环，温度冲击，功率循环，振动

我处理过最多是电压的问题，我就讲讲电压这方面的问题，过压第一是从电网这边过来的，由于我做的设备的现场，单相不平衡用往往比较严重，电网来的电压尖峰比较多，三相桥式整流之后的电容能起动吸收作用，但是在母线供给后面逆变电路电流非常大的时候，电容就感觉像起不到滤波的作用，尖峰就会出现的明显。这种情况，我一反面的调整电容的容量，以及选一些好一点的电容。同时也在母线上加功率压敏电阻，效果还是不错的。
同时，逆变这边母线引起的电压尖峰是最难解决，先说产生的机理，IGBT上很大的电路变化率（di/dt）作用在母线的漏感上形成电压尖峰，起初我用电阻电容吸收电路，在做了多次容量变化只是确实有一定的效果，但是由于我的逆变器的功率特别大200KW以上，电阻发烫就比较严重，要找散热电阻，还要放在IGBT的水冷板上，和他起到的效果来比，代价有点大。我就纳闷，我看国外大厂做的逆变器，好多没有阻容吸收电路。后来拆了几个控制箱之后，我发现，还是从母线端来考虑，减少母线漏感，才是根本，后来优化了母线设计，效果就出来了。
最后一个原因，我也没有搞清楚就是变压器初级漏感的问题，问了很多人，都说是变压器漏感的电压尖峰也会加在IGBT上，但是理论分析结果是会通过IGBT的反并联二级管续流的，但是很多文献还是这么说，说说大家的看法，变压器漏感的问题，以及IGBT的其他保护问题。我最近一直在优化，我会解答一些，更希望一起讨论
本帖最后由 zhu056016 于 2015-9-11 12:27 编辑

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		2 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-11 12:25:57
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			3 budaoweng6789 budaoweng6789 离线 LV8 副总工程师积分：5002 \| 主题：83 \| 帖子：931 访问空间发消息积分:5002 LV8 副总工程师 2015-9-13 12:46:01
			大哥你太牛了，200KW!对于我来说简直是望尘莫及了。虽然不是太懂，但是也想讨论一下。您说的逆变母线指的是变压器初级到管子之间的线吗？如果是的话那么它的寄生电感和漏感是串联的呀回复 \| 举报 \|

				4 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-15 08:52:20
				母线就整流滤波电容之后到IGBT管子之间的距离，这里的漏感会影响到IGBT的开关，电容的滤波效果好的话，相当于将IGBT和电容前的电网隔离了，后面的就是直流母线，虽说功率大，小功率这种情况也很常见，只是小功率的话选管比较简单，电压余量够就可以了，但是效率这些都要考虑的话，小功率也同样适用回复 \| 举报 \|

					5 budaoweng6789 budaoweng6789 离线 LV8 副总工程师积分：5002 \| 主题：83 \| 帖子：931 访问空间发消息积分:5002 LV8 副总工程师 2015-9-15 10:48:59
					像你这么大的功率，确实得做好充足的考虑。至于保护这方面，这么大功率，我也不清楚用什么样的才可靠。大哥能不能帮忙看看我这个半桥板子需要怎样优化一下，2KW，输入220V，硬开关。 MOS板.part1.rar 2015-9-15 09:51 上传点击文件名下载附件下载积分: 财富 -2 5 MB, 下载次数: 134, 下载积分: 财富 -2 MOS板.part2.rar 2015-9-15 09:52 上传点击文件名下载附件下载积分: 财富 -2 3.78 MB, 下载次数: 113, 下载积分: 财富 -2 回复 \| 举报 \|

						10 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-17 20:53:49 倒数10
						首先，画电路这里我不是很懂，但我从大功率母线是设计原则这里考虑，直流部分的正极和负极走线最好一个在上面一个在下面，而且你元件不是很多的情况下，最好让正极（上面）铺铜和负极（下面）铺铜的大小刚好抵消，同是电容和开关管的距离能近就近，并上薄膜电容也是可以的。不考虑设计的问题，电容正负极方向最好和直流走线平行，而不是你垂直。同时考虑你的电路，具体电路我知道，到时我感觉你这个电路的主要杂散电感，或则说漏感应该来之变压器，最重要的应该是变压器设计，然后是PCB设计，最后考虑RCD吸收什么的回复 \| 举报 \|

							11 budaoweng6789 budaoweng6789 离线 LV8 副总工程师积分：5002 \| 主题：83 \| 帖子：931 访问空间发消息积分:5002 LV8 副总工程师 2015-9-17 21:41:01 倒数9
							先谢过大哥。如果要是做到正负极一上一下，那么管子就不能这么放了，就得成一排分布。还有一点不明白，就是电容垂直母线和平行母线的区别不明白，大哥说一下回复 \| 举报 \|

								13 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-17 23:35:20 倒数7
								不好说，就是电容安装的方向和你走的正负极的线平行回复 \| 举报 \|

							12 budaoweng6789 budaoweng6789 离线 LV8 副总工程师积分：5002 \| 主题：83 \| 帖子：931 访问空间发消息积分:5002 LV8 副总工程师 2015-9-17 21:46:09 倒数8
							还有就是，我用EE磁芯，变比1～1。根据计算，匝数正好一层。也就是初级和次级各一层。请问有什么需要特别注意的地方吗回复 \| 举报 \|

								14 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-17 23:42:59 倒数6
								你把一层分成多层并联的模式，初级和次级一样的层数，然后叠加起来，这样感应的效果会好一点，我们做中频变压器就是这么搞的，50比1的匝数比，次级只有一匝，但是电流非常大，就把一根线分成很多根线并联，这样的匝数比不变，电流和感应效果都会变好，不知道能帮上你不，感觉我们说的不是一回是回复 \| 举报 \|

									15 budaoweng6789 budaoweng6789 离线 LV8 副总工程师积分：5002 \| 主题：83 \| 帖子：931 访问空间发消息积分:5002 LV8 副总工程师 2015-9-18 07:28:41 倒数5
									嗯！多谢。不过我的功率才2kw，所以主流母线没有必要那么谨慎吧？大哥你怎么看回复 \| 举报 \|

										16 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-18 23:17:52 倒数4
										是的，但是无聊可以改一下PCB试试回复 \| 举报 \|

											17 budaoweng6789 budaoweng6789 离线 LV8 副总工程师积分：5002 \| 主题：83 \| 帖子：931 访问空间发消息积分:5002 LV8 副总工程师 2015-9-19 07:27:21 倒数3
											嗯，正在改，不过挺麻烦，整个都得动回复 \| 举报 \|

											18 budaoweng6789 budaoweng6789 离线 LV8 副总工程师积分：5002 \| 主题：83 \| 帖子：931 访问空间发消息积分:5002 LV8 副总工程师 2015-9-19 08:29:31 倒数2
											改好后，帮忙参谋一下回复 \| 举报 \|

		6 灰涩弥留灰涩弥留离线 LV2 本网技师积分：142 \| 主题：5 \| 帖子：18 访问空间发消息积分:142 LV2 本网技师 2015-9-15 21:49:56
		请问母线怎样优化呢，是从材料上优化还是从接法上优化呢？回复 \| 举报 \|

			8 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-17 20:38:30
			母线的优化大部分还是在接法上面，层叠母排是一个好的解决办法，减少杂散电感最重要的是直流回路行成磁场的相互抵消，材料上面有一定的作用回复 \| 举报 \|

		7 siderlee siderlee 离线 LV8 副总工程师积分：2062 \| 主题：3 \| 帖子：302 访问空间发消息积分:2062 LV8 副总工程师 2015-9-16 13:30:58
		大功率一般采用单电容作为吸收回路；国外的好多在母线上做文章，采用复合母排，尽量减少母排的寄生电感；回复 \| 举报 \|

			9 zhu056016 zhu056016 离线 LV4 初级工程师积分：363 \| 主题：2 \| 帖子：37 访问空间发消息积分:363 LV4 初级工程师 2015-9-17 20:42:28
			母排的效果确实比较好，但是母排的成本同样比较高，一些大着进口旗号的焊机，好多还是没用到母排，优化了一下布线，IGBT的吸收电路还是用RCD比较多，就是考虑到功率太大，R都是直接接到IGBT的水冷板或者风冷板回复 \| 举报 \|

				19 siderlee siderlee 离线 LV8 副总工程师积分：2062 \| 主题：3 \| 帖子：302 访问空间发消息积分:2062 LV8 副总工程师最新回复 2015-10-8 10:36:35 倒数1
				焊机还好了再大功率的，想风力发电，太阳能，大型电机驱动等等，这些考虑复合母排会更多一些焊机的成本太敏感回复 \| 举报 \|