变频器维修之IGBT模块的原理和测量及判断

1 变频器维修之 IGBT模块的原理和测量、判断 本文只是论述由单只 IGBT管子或双管做成的逆变模块，及其有关测量和判 断好坏的方法。IPM模块不在本文讨论内容之内。 场效应管子有开关速度快、电压控制的优点，但也有导通压降大，电压与电 流容量小的缺点。而双极型器件恰恰有与其相反的特点，如电流控制、导通压降 小，功率容量大等，二者复合，正所谓优势互补。IGBT管子，或者 IGBT模块 的由来，即基于此。从结构上看，类似于我们都早已熟悉的复合放大管，输出管 为一只 PNP型三极管，而激励管是一只场效应管，后者的漏极电流形成了前者 的基极电流。放大能力是两管之积。 IGBT管子的等效电路及符号如下图： 常用 IGBT单、双管模块（CM200Y-24NF）的引脚功能图如下： FP24R12KE3 集成式模块的引脚功能图： 2 在拆机前，可对模块的好坏进行大致的测量，来进行初步的判断。以上图为 例：4、5、6端子即为变频器的 U、V、W输出端，22、24分别为变频器内部直 流主电路的 P（+）端和 N（-）端。找到这 5个端子后，用数字或指针式万用表 都可以测量了。U、V、W三端子都对 P、N端子有正、反向电阻。在 IGBT管 子正常的情况下，管子 C、E之间电阻是无穷大的。只能测出管子上并联的 6只 二极管的正、反向电阻。如果把 4、5、6端子看成三相交流输入端的话，六只二 极管相当于一个三相整流桥电路，用测量和判断三相整流桥的方法就可以了。 一、在线测量： 1、测量这个?三相整流桥?不正常了，则为模块损坏了； 2、测量这个?三相整流桥?是正常的，还不能确定模块就是好的。应打开 变频器的主电路板，进行进一步的测量和验定。即测量触发端子及内电路是否正 常。因触发端子上往往并联了 10k（大功率机型并联 3k）左右的电阻，所以触发 端子的正反向在线在阻都应为所并联电阻的阻值。这 6个触发端子的阻值都应是 一样的。如某一路触发端子有了正反向电阻的差异，或是有电阻变小的现象，排 除驱动电路的故障后，则是此模块已损坏了。 3、触发端子的电阻测量也正常了，一般情况下认为模块基本上是好的。但 此时宣布模块绝无问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，似乎尚为时过早。见后叙。 二、脱机测量： 1、此法常用于大功率单、双模块和新购进集成式模块的的测量。 将单、双管模块脱开电路后（或为新购进的模块），可采用测量场效应管子 （MOSFET） 方法来测试了。MOSFET的栅阴极间有一个结电容的存在，故由 此决定了极高的输入阻抗和电荷保持功能。可利用此一特点有效地检测 IGBT管 子的好坏。 方法是：将指针式万用表打到 x10k档，黑表接 C极，红表笔接 E极，此时 所测量电阻值近乎无穷大；搭好表笔不动，用手指将 C极与 G极碰一下并拿开， 指示由无穷大阻值降为 200k左右；过几十秒钟甚至于更长一点的时间，再测一 下 C、E间电阻（仍是黑表笔接 C极），仍能保护 200k左右的电阻不变；搭好表 笔不动，用手指短接一下 G、E极，C、E极之间的电阻又重新变为接近无穷大。 3 （当然，E极搭黑笔，C极搭红笔，是一只二极管的正向电阻的阻值了。如 呈开路状态，说明 IGBT管子也是坏的了。以下将此一测量过程略去。） 实际上，用手指碰一下 C、G，是给栅、阴结电容充电，拿开手指后，因此 电容无放电回路，故电容上的电荷能保持一段时间。此电容上的充电电压，为正 向激励电压，使 IGBT管子出现微导通，C、E之间的电阻减小；第二次用手指 短接 G、E时，提供了电容的放电通路，随着电荷的泄放，IGBT的激励电压消 失，管子变为截止，C、E之间的电阻又趋于无穷大。 手指相当于一只阻值为 k¦¸级的电阻，提供栅阴极结电容充、放电的通路； 因 IGBT管子的导通需较高的正向激励电压（10V以上），所以用万表的 x10k档， 此档位内部电池供电为 9V或 12V，以满足 IGBT管子激励电压的幅度。 对触发端子的测量，还可以配合电容表测其容量，以增加判断的准确度。往 往功率容量大的模块，两端子间的电容值也稍大。 2、下面为双管模块 CM100DU-24H 和 SKM75GB128DE，及集成式模块 FP24R12KE3，用MF47C指针式万用表，?10k档测量得出的数据： CM200Y-24NF模块：主端子 C1，C2E1 E2 触发端子 C1 E1 C2 E2；触 发后为 C、E电阻为 250k； 用电容表 200nF档测量为 36.7nF，反测（黑笔搭 G端子，红笔搭 E端子） 为 50 nF。 SKM75GB128DE 主端子同上，触发后 C、E电阻为 250k； 触发端子电容:正测 4.1 nF,反测 12.3 nF。 FP24R12KE3 集成模块,也可采用此法,触发后为 C、E电阻为 200k左右； 触发端子电容正测 6.9 nF,反测 10.1 nF。 三、在线测量或脱机测量之后的上电测量，才能最后确定模块的好坏： 修复一台 37kW东元变频器，检查为逆变模块损坏，型号为 CM100DU-24H。 购得一块相同型的模块，走了一遍脱机测量的所有?程序?，确认模块无问题后， 装机试验。三相输出电压很不平衡，彻底检查驱动电路确认无故障后，将三相 U、 V、W输出对三相供电的零线测量（用指针式万用表直流 500V档），U相,W相 直流成分为零.而 V相约有 300V的直流负压。由此判断：V相下管导通良好， 而上管导通不良，致使 V相对零线有负电压输出。而 V相上管，恰巧就是新换 上的模块。另购一只 CM100DU-24H更换后，三相输出正常。管子的故障，是内 4 部MOSEFT管子正常，因而在线或脱机测量均正常。而内部输出管C、E极间导通 内阻变大。说明了一件事，即使是细致测量后，认为是好的逆变模块，也不能百 分之百断定就是没有问题的。万用表的测量判断能力毕竟是有限的。对接入电路 上电后反映出的问题，不要存有先入之见，认为模块不可能是坏的，从而造成对 故障的误断，使检修走入弯路！ 客户的选择，从开始就决定了结果 工控技服， 选强的不择差的 广东容济机电科技有限公司携手华南理工大学自动化科学与工程学院 ，强强 联合，共同创建了面向工控自动化行业的 研究生工作站与联合培养基地 容济公司从事工控技术服务行业多年， 被誉为?工控界的黄埔军校?，培养有大 量资深的电子电气维修工程师，在工控行业影响深远，目前联合华南理工大学自动化科 学与工程学院，进行校企合作，面向工控自动化行业，从芯片级维修到工程项目到技术 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 到产品研发，建立了一种长期的战略性伙伴关系，长期有大量的研究生在本基地研究 ?芯片级工控产品维修?课题，摸索工控产品维修的标准化作业，为下来的连锁维修经 营做准备。基地培养出来的工程师都具有丰富的维修经验，掌握着大量宝贵的现场维修调试 经验，精通各品牌工控产品的原理，能够在无图纸，无资料的条件下维修任何工控产品，保 证不二次损坏机器，不收取任何检测费，没有修复的产品不收取任何费用，保修期内的修复 品再次发生故障无法修复的退款处理。 本基地的工控产品维修包括： 各国各种变频器 伺服驱动器和伺服电机 直流调速器 编码器 制动单元 plc及扩展模块 DCS 智能仪表 触摸屏与人机界面 电源 工控机 电子线路 数控 CNC系统 传感器 电路板及其他板件 基地拥有雄厚的技术实力和丰富的维修经验，目前被 Parker SSD传动、西门子、富 士、三菱、施耐德、伦茨、ABB、AB、包米勒等国际工控品牌授权为华南地区的维修服务 中心。基地配有先进的测试仪器，包括多通道示波器、短路跟踪仪、在线测试仪、通讯检测 仪、逻辑分析仪和编码器专用检测仪等，建有系列重载测试和通讯检测设备，备有充足的零 部件。 维修 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ：第一步：询问用户工控的故障。第二步：根据用户的故障描述和实际状况， 结合工程师的理论及经验，分析造成此类故障的原因和大体故障点。第三步：打开被维修的 产品，确认被损坏的基本器件，分析维修恢复的可行性。第四步：根据被损坏器件的工作位 置，阅读及分析电路工作原理，从中找到损坏器件的原因，同时结合现场的使用情况，告知 客户现场的情况预测，让客户做好现场检查工作，避免此类故障再次发生。第五步：与客户 5 联系，报上维修价格，征求用户维修意见。第六步：寻找相关的器件进行配换。第七步：确 定工控故障及原因都排除的情况下，通电进行实验。第八步：在工控正常工作的情况下，进 入系统 24小时抢修服务，快速反应测试。维修特色：维修企业化运作，给客户提供持续的 保障免费检查、先核维修价，经用户认可再进行维修。免费检查，质量保证，交货迅速，价 格合理，备件充足。专业工程师可上门服务维修，安装，调试。 外地客户可以通过快递公 司把机器邮寄给我们。另外提供 24小时生产线抢修服务，欢迎随时来电。