如何查找IGBT逆變模塊的損壞原因

更新時間：2021-01-25

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　　IGBT逆變模塊是太陽能光伏發電系統中的關鍵部件，因為它是將直流電轉化為用戶可以使用的交流電的必要過程，是太陽能和用戶之間相的必經之路。因此要研究太陽能光伏發電的過程，就需要重點研究逆變電路這一部分。

　　IGBT逆變模塊損壞多半是由于驅動電路損壞致使1個橋臂上的2個開關器件同一時間導通所造成的。IGBT逆變模塊損壞是不管在矢量變頻器還是節能變頻器等其他變頻設備上常見到的故障，解決這種問題只有查到損壞的根本原因，并首先消除再次損壞的可能，才能更換IGBT逆變模塊，否則換上去的新模塊會再損壞。

　　損壞原因查找

　　⑴器件本身質量不好。

　　⑵外部負載有嚴重過電流、不平衡，電動機某相繞阻對地短路，有一相繞阻內部短路，負載機械卡住，相間擊穿，輸出電線有短路或對地短路。

　　⑶負載上接了電容，或因布線不當對地電容太大，使功率管有沖擊電流。

　　⑷用戶電網電壓太高，或有較強的瞬間過電壓，造成過電壓損壞。

　　⑸機內功率開關管的過電壓吸收電路有損壞，造成不能有效吸收過電壓而使IGBT損壞，如下圖所示。

　　⑹濾波電容因日久老化，容量減少或內部電感變大，對母線的過壓吸收能力下降，造成母線上過電壓太高而損壞IGBT。正常運行時母線上的過電壓是逆變開關器件脈沖關斷時，母線回路的電感儲能轉變而來的。

　　⑺IGBT或IPM功率器件的前級光電隔離器件因擊穿導致功率器件也擊穿，或因在印制板隔離器件部位有塵埃、潮濕造成打火擊穿，導致IGBT、IPM損壞。

　　⑻不適當的操作，或產品設計軟件中有缺陷，在干擾和開機、關機等不穩定情況下引起上下兩功率開關器件瞬間同時導通。

　　⑼雷擊、房屋漏水入侵，異物進入、檢查人員誤碰等意外。

　　⑽經維修更換了濾波電容器，因該電容質量不好，或接到電容的線比原來長了，使電感量增加，造成母線過電壓幅度明顯升高。

　　⑾前級整流橋損壞，由于主電源前級進入了交流電，造成IGBT、IPM損壞。

　　⑿修理更換功率模塊，因沒有靜電防護措施，在焊接操作時損壞了IGBT。或因修理中散熱、緊固、絕緣等處理不好，導致短時使用而損壞。

　　⒀并聯使用IGBT，在更換時沒有考慮型號、批號的一致性，導致各并聯元件電流不均而損壞。

　　⒁變頻器內部保護電路(過電壓、過電流保護)的某元件損壞，失去保護功能。

　　⒂變頻器內部某組電源，特別是IGBT驅動級+、-電源損壞，改變了輸出值或兩組電源間絕緣被擊穿。