求帮助：调光器中的IGBT有烧坏的。

只看该作者 · 2016-12-22 10:11

大家好，这是一个调光器的部分电路。另外还有个过零检测电路，没有贴出来。
单片机检测过零信号，然后控制IGBT（图中的Q4）实现前切调光。
现在有客户反映用一段时候后，IGBT直接导通的（不能调光了，灯最亮）。
客户用的是白炽灯，功率也很小只有几十瓦。工作电压是交流220V。
我猜测是IGBT的CE之间过压导致击穿了。

但是我不太明白为什么会这样。
1.白炽灯是阻性负载，在IGBT关断的时候，应该产生不了高压，导致IGBT损坏。
2.是不是220V电源有时候会过压啊。这个IGBT耐压是600V，应该没有多大问题。

220V上并联了一个压敏电阻，钳位电压430V,浪涌电流1200A。还有一个保险丝。
这个电路就没有其他的保护措施。

请问各位有啥建议？谢谢！

只看该作者 · 2016-12-22 10:26

开关的时候还是有浪涌的吧

只看该作者 · 2016-12-22 11:14

浪涌是指电流吧。
白炽灯在开灯的时候浪涌电流是额定电流的10到15倍（这是抄书的，没有实际测过）。
这个IGBT通过的连续电流可达到16A，冲击电流可以达到80A。所以说对几十w的负载来说，这都不是事。

只看该作者 · 2016-12-22 14:06

看了一下，你这个igbt的门极驱动是不是又问题啊？没有门极限流电阻，导通电阻就一个二极管。

只看该作者 · 2016-12-22 14:28

本帖最后由 eyuge2 于 2016-12-22 14:33 编辑

谢谢提醒！第一次用IGBT，觉得IGBT的门极与MOSFET是一样的，是电压驱动的。
以前使用MOSFET从来没有在门极用过电阻。
驱动电路与IGBT在一个PCB上，就放在一起。
为什么要串联电阻能说明一下吗？没有电阻会导致什么问题？

只看该作者 · 2016-12-22 14:46

是不是mosfet的GS之间的寄生电容，导致门极电流比较大，用电阻来限制一下？

这只是一个瞬态的电流，如果不限制有什么影响吗？会将15V的电源怎么样？

这个电路需要IGBT快速打开，以减少开关损坏。

只看该作者 · 2016-12-22 15:32

大致看了一下，你这个是热功率击穿。MOS是电压驱动，但是，高频开关没有电流保障那就是个放大状态的东西，发热很大。IGBT加个至少能提供峰值1A驱动能力的电路吧

只看该作者 · 2016-12-22 16:46

一事无成就是我发表于 2016-12-22 15:32
大致看了一下，你这个是热功率击穿。MOS是电压驱动，但是，高频开关没有电流保障那就是个放大状态的东西， ...

你好，能否具体一点。
15V就是用来驱动IGBT的，怎么说没有驱动能力呢？

另外我这个电路是调光用的，开关的频率只有50Hz，应该不算高频开关。
我只希望从关到开，从开到关的切换过程快一点。

这个IGBT装了散热片，实测500W负载没有问题。

只看该作者 · 2016-12-22 22:49

本帖最后由 shisizai 于 2016-12-22 22:51 编辑

会不会有静电，另外建议在栅极前加上限流电阻

只看该作者 · 2016-12-22 22:59

eyuge2 发表于 2016-12-22 16:46
你好，能否具体一点。
15V就是用来驱动IGBT的，怎么说没有驱动能力呢？

驱动电流不足，过渡时间较长，根据半导体工艺，驱动不足是少数晶泡先导通然后扩散，温度有有传输梯度的，控制的是50HZ，但没有猜错那个是基频，而你的调制频率呢（开关频率），不会是开50mS关50mS

4万 · 2016-12-22 23:15

楼主的电路有问题，该电路如果感应突发电磁干扰，栅极一旦感生过高的电压，管子就可能完蛋。解决办法：在栅极和射极间接一个电阻，同时再并一个TVS，在栅极驱动回路里也要有个限流电阻。考虑到楼主电路的工作频率只有50Hz，管子的功率余量也够大，可以不必使用放电晶体管，直接利用前述栅极到射极的电阻放电即可。

只看该作者 · 2016-12-23 09:32

本帖最后由 eyuge2 于 2016-12-23 09:38 编辑

一事无成就是我发表于 2016-12-22 22:59
驱动电流不足，过渡时间较长，根据半导体工艺，驱动不足是少数晶泡先导通然后扩散，温度有有传输梯度的， ...

谢谢！，先回复你的疑问。
如果交流信号是50Hz的，开关的频率就是100Hz，也就是说周期为10ms。没有调制。

调节灯的亮度是通过改变占空比来实现的。

提问：

需要导通IGBT的时候，15V通过光耦的输出侧再接一个二极管来驱动IGBT的G极。
需要截止IGBT的时候，光耦输出侧断开，IGBT的G极电荷通过三极管Q5快速释放。

哪里能看出驱动电流不足？

只看该作者 · 2016-12-23 09:44

king5555 发表于 2016-12-22 23:06
闸极G，必須跟MOS管相同的处理，亦即闸丶射极(1丶3腳)间必須并联个电阻。你现在左辺虽有个33K和PNP但终究无 ...

你好，并电阻的意义在哪里？

我以前设计三极管电路的时候，将三极管工作在开关状态，例如驱动继电器线圈的时候，喜欢在BE之间并一个电阻。
目的是确保B极没有信号的时候，保证BE之间电压为0。
但实际情况是B极一直连接到单片机的引脚，不存在没有信号的情况。所以这个电阻不加也说的过去。

实在不懂为啥在FET的GS之间并电阻，能否解释一下。

前面也有人说要串入一个电阻。也是不太明白原因。

只看该作者 · 2016-12-23 09:50

chunyang 发表于 2016-12-22 23:15
楼主的电路有问题，该电路如果感应突发电磁干扰，栅极一旦感生过高的电压，管子就可能完蛋。解决办法：在栅 ...

谢谢你的建议，我看看资料再考虑一下。

先提个问题，我觉的IGBT的击穿可能是2/3脚之间的电压过高导致的。

G极电压过高，也会导致管子2/3脚之间击穿吗？

只看该作者 · 2016-12-23 11:43

eyuge2 发表于 2016-12-23 09:32
谢谢！，先回复你的疑问。
如果交流信号是50Hz的，开关的频率就是100Hz，也就是说周期为10ms。没有调制。
...

光耦的驱动能力，IGBT（严格的说特性也是MOS的一种）开通慢（说不需要驱动电流的那是刚入门的），截止快。光耦是有很大内阻的。加个驱动电路吧，也就一元都点

只看该作者 · 2016-12-23 12:05

一事无成就是我发表于 2016-12-23 11:43
光耦的驱动能力，IGBT（严格的说特性也是MOS的一种）开通慢（说不需要驱动电流的那是刚入门的），截止快 ...

谢谢！能否推荐一款常用的驱动芯片。
另外我这电路需要隔离，光耦少不了。光耦+驱动芯片可以吗？

只看该作者 · 2016-12-23 12:29

FD2204等，一抓一大把，使用的时候注意光耦是有漏电的，你这个完全可以用可控硅，而不是IGBT。还不会产生谐波（方法要正确）

只看该作者 · 2016-12-23 14:05

一事无成就是我发表于 2016-12-23 12:29
FD2204等，一抓一大把，使用的时候注意光耦是有漏电的，你这个完全可以用可控硅，而不是IGBT。还不会产生谐 ...

谢谢推荐芯片。
单纯调白炽灯可以用双向可控硅，利用可控硅电压过零的时候自然关断，不产生谐波。

我的板子前切和后切两种方式可以设置，所以用来MOSFET来实现，后来发现IGBT能提供更大的电流，改成了IGBT.

只看该作者 · 2016-12-23 14:32

eyuge2 发表于 2016-12-23 14:05
谢谢推荐芯片。
单纯调白炽灯可以用双向可控硅，利用可控硅电压过零的时候自然关断，不产生谐波。

谁告诉你只有白炽灯才用双规的，这种电路可控硅比MOS（或IGBT）更有效，除非你是如半导体灯具（如节能灯或LED灯），对电阻或电感的很有效，如开启10个周波，关闭10个周波就是板鸭，分段越细致，平均性越好

只看该作者 · 2016-12-23 14:45

IGBT损坏有多种模式：过压、过流、过温，栅极过压，可测量下你的电路，有没有哪个波形有异常的。

求帮助：调光器中的IGBT有烧坏的。

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