变频器IGBT爆炸原因一文读懂

IGBT是电力电子器件的中央处理器，在电力电子变换器和控制中起着重要的作用。IGBT模块在变频器中更为重要。然而，IGBT模块经常爆炸。下面，边肖将详细分析这个案例。

IGBT爆炸

由于某些原因，模块的损耗非常巨大，热量无法散发，导致内部温度极高，产生气体并突破外壳，这就是所谓的IGBT爆炸。

IGBT爆炸原因

内部因素:

既然爆炸的本质是加热功率超过冷却功率，那么内因应该是过热。

人为因素

●进线连接到出线端子。

●逆变器连接到错误的电源。

●不能满足要求的负荷

常见原因

●过流:一是负载短路，二是控制电路处逻辑干扰，导致上下桥臂组件贯通。

●绝缘损坏

●过电压:通常由线路杂散电感在极高di/dt作用下产生的峰值电压引起。解决方案是设计一个高性能的吸收电路，降低线路的杂散电感。

●过热:IGBT不能完全打开，有电流时元器件损耗增加，导致温度升高损坏。

●沟通错误率:沟通一段时间后，突发错误信息导致IGBT误导、IGBT爆炸；通信板FPGA程序运行不稳定导致IGBT误导和IGBT爆炸。

其他原因

●电路中过流检测电路的响应时间跟不上。

●IGBT短路保护是检测饱和压降，留给执行器的时间一般为10us(过流的8倍)，通电时容易烧坏制动单元中的预充电电阻和IGBT。

●工艺问题:铜排紧，螺丝不紧等。

●短时大电流:原因很多，比如死区设置不好，主电路过压，吸收电路做得不好。

●驱动电源也是一个需要特别注意的问题。隔离加隔离和滤波加滤波。

●电机冲击反馈电压过大导致IGBT爆炸。但是充电时爆炸的概率不大。

●电机启动时，输入电压瞬间下降，电容放电。输入电压恢复后，电容充电的浪涌电流过大，导致IGBT爆炸。

IGBT爆炸案01

变频器上电爆炸，故障率5%左右。本来怀疑是充电电路，但这是老型号，用了很久。后来发现，由于新工厂的使用，新工厂的配电出现了问题，电网电压不稳定。

02

变频器通电时发生爆炸，故障率约为2%。我一直找不到原因。后来我发现了一个奇怪的现象。变频器在雨天特别容易炸掉。最后发现PCB没有做防潮处理，下雨天PCB上有水滴，造成绝缘问题。

03

变频器工作正常，突然一声巨响，机柜跳开。它的保护电路是完美的，不是接线错误，而是两个IGBT的炸裂。原因是电机冲击反馈电压。

04

陕西煤化工集团IGBT爆炸原因分析：

●供电线路短路过流、功率单元过流保护不灵敏是主要原因，过电压是次要原因。

●变频器运行过程中，如果有一个功率单元损坏，由于风机电机的巨大转动惯量，能量会突然剧烈回流，造成强过流和强过电压。如果逆变器没有及时保护，多个功率单元的IGBT就会同时烧坏。

●如果主风机6kV供电系统中多台大型电机同时启动，变频器的供电电压会瞬间下降，存储在变频器各功率单元中间电容中的能量会瞬间耗尽，在电压快速恢复时会产生强烈的浪涌电流冲击。如果变频器不及时保护，多个动力单元的IGBT会同时燃烧爆炸。