[den913 0]

Здравствуйте. 

Столкнулся с интересным случаем пробоя IGBT AOK20B135E1 (1350 В). Транзистор работает в buck конверторе. Сопротивление резистора драйвера затвора 22 Ома. При выходе на 1200В по входу, транзистор сгорает через несколько секунд (1...10 сек). Температура 50 градусов (FLIR). Осциллограммы процесса пробоя ниже (пока не в лучшем временном масштабе), fig1 и fig2.

Желтый — напряжение шунта 15 мОм, последовательно с транзистором. Зеленый — напряжение на коллекторе. Синий — затвор. Красный — затвор - исток, то есть затвор за вычетом напряжения шунта.

То есть, через 3мкс после закрытия транзистор по какой-то причине закорачивается и остается в этом состоянии. Я попытался данные растянуть, и пока вижу, что перед пробоем на затворе все впорядке, то есть изначально по неизвестной причине закорачивается сток-исток, fig3.

Вопрос: может быть кто-то уже сталкивался с подобным? С этим или с другим IGBT. В чем может быть причина такого пробоя через 3мкс от закрытия? Latch-up? Очень высокочастотное возбуждение?

Спасибо.

 

 

Изменено 13 февраля, 2019 пользователем den913

[somebody111 0]

Желтый -напряжение на шунте 15мОм.Когда транзистор открыт, на нем 2В. Какой ток?

Транзистор 12 класса, т.е до 1200В, вы на него подаете больше 1200В.Ознакомьтесь подробнее

с документацией на этот транзистор - там приведено , какое напряжение допускается прикладывать к транзистору при заданном токе и ширине импульса

На второй картинке у вас транзистор на короткое время открывается, закрывается  а потом открывается надолго. Так задумано?

Изменено 14 февраля, 2019 пользователем somebody111

[Aldec 0]

Нужно все обвешивать феритовыми кольцами и как минимум проверять параметры игбт на стенде, подделка и перемарк это не исключено.

Quote

На второй картинке у вас транзистор на короткое время открывается, закрывается  а потом открывается надолго. Так задумано?

Так защелкивается игбт   изза крутых переключений

Изменено 14 февраля, 2019 пользователем Aldec

[den913 0]

50 minutes ago, Aldec said:

Нужно все обвешивать феритовыми кольцами и как минимум проверять параметры игбт на стенде, подделка и перемарк это не исключено.

Заказал ферритовых бусин разных, спасибо, попробую.

[Aldec 0]

Обычно в блоки инверторов с игбт ставят мощные DSP драйверы которые анализируют отклонения на трансформаторе или странный ток на шунте и включают защиту.

[Plain 168]

Похоже на защёлкивание, вызванное перенапряжением — негодный монтаж, транзистор из прессованной рисовой муки, и т.п.

[somebody111 0]

 

Quote

Нужно все обвешивать феритовыми кольцами и как минимум проверять параметры игбт на стенде, подделка и перемарк это не исключено.

Все решается еще проще.Выбирается транзистор, рассчитанный с запасом на рабочее напряжение и рабочий ток.

 

[den913 0]

44 minutes ago, somebody111 said:

 

Все решается еще проще.Выбирается транзистор, рассчитанный с запасом на рабочее напряжение и рабочий ток.

 

А какой критерий запаса по напряжению? Коеффициент, скажем 1.3?

[somebody111 0]

Есть общие рекомендации производителя - двойной запас. Т.е. если коммутируете 600В, транзистор должен быть расчитан на 1200 итд. Это по аппноутам инфинеона, семикрона, митсубиши, фуджи. В частном порядке можно снизить, но важно знать условия работы. В даташите на приведенный вами транзистор приведена диаграмма области безопасной работы Ic=f(Uприложенного) для заданной ширины импульса -fig.9. Обратите особое внимание на подпись  Tc=25 град. При больших значениях, допустимые токи будут еще ниже. Там все есть. Я бы начал искать на полке 1700В. Если у вас реально 200А рабочий ток, то вам придется их мноооого параллелить, у них термосопротивление большое

Изменено 14 февраля, 2019 пользователем somebody111

[Plain 168]

somebody111, на картинке напряжение 150 мВ, пик тока ключа 10 А, выходной 4,5 А.

[den913 0]

11 minutes ago, Plain said:

somebody111, на картинке напряжение 150 мВ, пик тока ключа 10 А, выходной 4,5 А.

Да, так, даже немного меньше. Пока я думаю, что не выхожу из области безопасной работы. Транзистор сгорает когда уже 3мкс стоит выключенным.

Возможно, какое то возбуждение.

Сегодня не на работе, завтра продолжу эксперименты.

[den913 0]

Похоже все-таки стечение обстоятельств.

Когда только начинал работать с платой, из-за неакуратности уже сгорали на ней компоненты, включая ключи. Потом я продолжил с ней работать, на 1200 сгорали ключи, но все остальное  оставалось рабочим (как казалось). Но после последнего сгорания уже не выдержали шунты и по цепочке все остальное. После замены шунта, контроллера, усилителей, все заработало нормально и на 1200. Менял длину выводов, затворное сопротивление располагал далеко\близко, работает. Ну и еще замонтировал два источника, работают. Получается какой-то компонент был подгоревшим и проявлялось только на максимальном. Возможно я не смог словить это осциллографом, например была перегрузка за пару циклов до пробоя, и на самом пробое не было видно.

Спасибо.