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详解三相逆变中过压IGBT损坏问题
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2017-11-15
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在设计过程当中，电路报错的情况时有发生。通常情况下只要按部就班的对错误进行排查，就能够顺利的解决问题，但有些时候，由于知识储备的限制，很多错误就无法得到改善。本篇文章以一个三相逆变器电路中IGBT栅极过压导致IGBT损坏问题为例，通过这个问题的解决，来帮助大家扩展知识。
图1、图2为主电路拓扑。三相四桥臂逆变器+LC滤波器。IGBT型号为：英飞凌耐压1200V电流75A的IGBT.驱动芯片为：concept 2sc0108_17，耐压为1700V.直流母线电压由可调变压器输出经整流桥整流再经电容滤波得到。
图1
图2
当直流母线为300V时，在打开逆变器的情况下（即给PWM信号），逆变器工作正常，输出三相交流电。然后把直流母线电压升高为400V，逆变器工作正常。保持直流母线电压不变，关逆变（IGBT基极电压为-9V），再开逆变。发生故障。检查发现C相的concept驱动损坏。C相桥臂的IGBT上下管的G极E极间各自并的一个稳压二极管（SMBJ13）击穿短路，C相桥臂IGBT上下管的栅极都烧坏，既给GE加15V电源，CE也不能导通。该桥臂IGBT内部反并联的二极管正常。
最初猜测是IGBT栅极出现了高压，但是不知道是什么原因造成了栅极的高压，下面我们就来具体问题具体分析。
图1为主电路图，其中R代表负载。图2为IGBT驱动。2端接上管栅极，1端接上管发射极。5端接下管栅极，4端接下管发射极。
图1、图2为主电路拓扑。三相四桥臂逆变器+LC滤波器。IGBT型号为：英飞凌耐压1200V电流75A的IGBT.驱动芯片为：concept 2sc0108_17，耐压为1700V.直流母线电压由可调变压器输出经整流桥整流再经电容滤波得到。
图1
图2
当直流母线为300V时，在打开逆变器的情况下（即给PWM信号），逆变器工作正常，输出三相交流电。然后把直流母线电压升高为400V，逆变器工作正常。保持直流母线电压不变，关逆变（IGBT基极电压为-9V），再开逆变。发生故障。检查发现C相的concept驱动损坏。C相桥臂的IGBT上下管的G极E极间各自并的一个稳压二极管（SMBJ13）击穿短路，C相桥臂IGBT上下管的栅极都烧坏，既给GE加15V电源，CE也不能导通。该桥臂IGBT内部反并联的二极管正常。
最初猜测是IGBT栅极出现了高压，但是不知道是什么原因造成了栅极的高压，下面我们就来具体问题具体分析。
图1为主电路图，其中R代表负载。图2为IGBT驱动。2端接上管栅极，1端接上管发射极。5端接下管栅极，4端接下管发射极。
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