A316J驱动电路不良对IGBT的危害 PDF
A316J做为一款性能优良的逆变模块驱动IC在众多变频器机种中得到应用。通过A316J反馈给CPU的OC信号能提供对IGBT模块快速有效的保护。保护机理是这样的在CPU的驱动脉冲给定期间IGBT模块也应在导通期间A316J通过14脚和16脚外围电路与所驱动的IGBT管子的C、E极形成闭合环路检测IGBT管子的管压降大于7V以上时则A316J在封锁输出脉冲的同时由6脚向CPU发出OC报警信号低电平有效使其实施保护停机动作。若需解除故障状态时CPU将复位信号送至A316J的5脚低电平有效A316J便解除掉脉冲封锁进入工作状态。 IGBT管子的导通内阻在正常电流范围内其管压降一般在3V以内当现异常过流时管压降急剧上升管子面临击穿损坏的边缘此时必须实施速断保护这一任务由A316J向CPU发送OC信号来完成。 在工作过程中有以下三种情况可导致A316J报OC信号 1、负载异常导致运行电流过大大于额定电流的3倍左右使IGBT管子的管压降大于7V 2、IGBT管子有开路性损坏 3、驱动电路不良造成IGBT管子的欠激励此时输出电流虽偏小但因管子处于微导通和随机关断状态下因而其管压降大于动作阀值也会送出OC信号。 在维修时需判别A316J及脉冲回路的好坏时在并不明了IGBT管子的好坏的情况下或IGBT管子尚未接入电路的情况下可将A316J的14脚外接电阻与二极管串联电路与A316J的16脚短接解除掉OC报警和脉冲封锁功能利于检测A316J本身及脉冲输入、输出电路的好坏。 一例A316J驱动不良的故障 接修一台小功率变频器更换损坏IGBT模块上电试机当频率上升到20Hz及以上时电机出现“咯噔”声并伴随电机机体的抖动运行中时有报OC停机现象的发生。检测输出电压也有抖动现象。判断为IGBT模块内某一只管子导通不好或性能不良或某一路驱动电路不良。 1、当挑开W上臂驱动A316J的6脚后空载运行中不再跳OC故障。查A316J的14脚外围元件无异常更换A316J后故障依旧 2、单独更换W上臂IGBT管子试验故障依旧 3、故障还在A316J外围电路。拆下A316J供电电源的两只100uF/25V电容检测容量只有几微法了。又顺便检查了其它驱动电源的电容发现皆有失容或容量严重减小的现象。逆变模块的损坏原因正在于此。 驱动电源的电容失效后使电源的带负载能力大为降低表现为负载低速空载运行小电流运行中时模块内IGBT管子尚维持较小的导通压降电机还能“稳定运行”。当频率上升或带载运行时由于驱动电源的电容失效驱动能力下降使IGBT管子不能良好开通形成较大的导通电阻出现三相严重不平衡而导致电机跳动并进而因管压降继续增大使A316J检测电路输出OC信号而保护停机。如果说正的驱动电压的滤波电容失容只会造成欠激励跳OC信号而停机那么负的截止电压的滤波电容的失容则会带来危险的后果截止负压的不足易造成IGBT管子在开通后不能有效截止出现某相上、下臂两只管子共通短路的可能导致了逆变模块的炸裂损坏 截止负压的丢失为IGBT模块损坏的第一杀手上述原因当为第二杀手直流回路储能电容的失容是IGBT模块损坏的第三杀手。所以对逆变模块损坏的机器不能忽略对驱动电源滤波电容的检查尤其是使用年限超过三年以上的机器仅供参考 接手了3台康沃CVF-G1型小功率机器故障皆为开关电源无输出无屏显。该机开关电源的IC为3844B手头无此型号的IC况不可能3台机器都是3844B损坏了吧故先从其外围电路查起。 所有开关电源不外乎有以下几条支路1、上电启动支路往往由数只较大阻值的电阻串联而成上电时将500V直流引至3844B供电脚提供开关管的起振电压2、正反馈和工作电源支路由反馈绕组和整流滤波电路组成有的机器由两绕组供电支路组成有的兼用。3、稳压支路一般由次级5V供电支路取一基准电压用光耦反馈到初级3844B的2脚但该机型的电压反馈是取自初级。 电
路起振的条件是1、500V供电回路正常500V直流经主绕组加至开关管漏极开关管源极经小阻值电流采样电阻形成供电回路2、上电启动支路正常提供足够幅度的起振电压电流3、正反馈和工作电源支路正常提供满足幅度要求的正反馈电压电流和工作电源4、负载侧无短路负载侧短路无法使反馈电压建立起来足够的幅度故电路不能起振。以上电路可称之为振荡回路。 为缩小故障应采用将稳压支路开路看电路能否起振。应施行降、调压供电并将易受过电压冲击损坏的电路供电切断确保安全。若能起振说明满足起振条件的4个支路大致正常可进而排查稳压支路的故障元件。若仍不能起振说明故障在振荡回路可查找上述的四个支路。 依上述检查次序甲、乙、丙机开关电源的故障都在振荡电路。检查甲机四个支路及3844B外围元件都无异常试将一块3845B代换之电源输出正常修复乙机换用3845B后仍不能起振4个支路元件都无异常试将上电启动支路的300k电阻并联200k 电阻后上电恢复正常丙机也为3844B损坏换新块后故障排除。 只有乙机的故障稍微有趣试
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如下 表面看起来乙机查不出一个坏件致使维修陷入困境。但减小启动支路的电阻值后则能正常工作。乙机的“异常之处”到底在哪里呢可能是元器件性能的微弱变化导致电器参数的的变动如开关管放大能力的些微降低、或开关变压器因轻度受潮使Q值变化、或3844B输出内阻有所增大或阻容元件有轻微变异上述原因的查找与确认委实不易或者是有一种甚至有可能是数种原因参与其中。但上述多种原因只导致了一个后果开关管不能被有效启动电路不能起振解决的办法是转变掉现有状态往促成开关管起振的方面下力气在起动支路并联电阻是最省力也是最有效的一个方法。 顺便说明一下该机的启动支出路电阻为300k再加上其它环节的电阻实际加到开关管栅极的启动电流仅1mA多一点。虽然场效应管为电压控制器件理论上不吸取电流但能使其导通的结电容充电电流恰恰是使其导通的硬指标。从此一角度来讲场效应管仍为电流控制器件。当电路参数产生变动后原启动支路的供给电流不足以使开关管导通乃至微导通所以电路不能起振。将此启动电流值稍稍加大电路便有可能起振。300k启动电阻有阻值偏大之嫌我认为稍稍减小其阻值有利无弊。 因而高效率的修理方法不妨走以下的路子检查开关管不坏4个支路大致无异常先在启动支路上并联电阻试验无效后再换用3844B再无效才下功夫细查电路。往往第一、二个步骤故障就已经排除了。
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