Estoy controlando un inversor IGBT con un DSP. Estoy bastante seguro de que encendí dos IGBT al mismo tiempo, lo que provocó un cortocircuito. El PCB que estoy usando para aumentar la señal PWM para impulsar los IGBT deja salir el humo y estoy tratando de averiguar cuál es mi problema. Si el IGBT se encendió para causar un cortocircuito, ¿es posible que las corrientes que ingresan al controlador IGBT se vuelvan masivas? Gracias
Cuando diseña inversores con IGBT, hay algunas cosas clave de las que preocuparse. Ya descubrió el más importante, que es la sincronización de los IGBT del lado alto y del lado bajo en la misma pata de salida. Si los enciende al mismo tiempo, o enciende uno mientras el otro aún está en proceso de apagarse, obtiene una corriente muy alta a través de los dos. Esto se llama "disparar a través" y definitivamente es algo que debes evitar. Recuerde que los IGBT tienen una resistencia medida en décimas de ohmios y su banco de condensadores y las pistas/cables entre este y los IGBT tendrán una impedancia muy baja por diseño... Eso es mucha energía con una ruta de cortocircuito ideal. En un diseño de inversor de 208 V, es posible que tenga un bus de 340 V y una resistencia de encendido IGBT de medio ohmio ... ya se hace una idea.
Si está utilizando un DSP con algún tipo de mejora de control de motor, habrá algunas configuraciones adicionales para jugar en el periférico PWM. Verá opciones para ajustar cuánto tiempo muerto hay entre las salidas de PWM, ajustar el retraso antes y después del punto medio del pulso de PWM, y también puede haber entradas adicionales para detectar cosas como falta de saturación o corriente excesiva.
En mis propios diseños de inversores, tendía a colocar la detección de desaturación en el hardware, ya que mis casi dos décadas de experiencia me han enseñado a no confiar en el software. :-)
Otra cosa muy crítica, y que ya no es tan crítica con los controladores PWM más avanzados, es que el controlador del lado alto y el controlador del lado bajo deben estar equilibrados. Si se necesitan 500 us para que una señal de disparo de puerta se propague al IGBT en el lado alto, debe agregar un retraso adicional al lado bajo (el controlador del lado bajo es generalmente un circuito más simple y, por lo tanto, más rápido). Como dije, los controladores PWM de gama alta permiten un control detallado sobre cada salida PWM y pueden desequilibrar el disparo, por lo que el lado del hardware es más simple, pero siendo el viejo pedo que soy, sigo pensando que es un buen diseño tener el tiempo en ambos lados emparejados.
Al realizar pruebas, sugiero encarecidamente algún tipo de fusión rápida e incluso corriente reducida en el banco. Los IGBT pueden ser condenadamente caros, el humo mágico que emiten no es bueno para los pulmones y el ruido que hacen no es bueno para los oídos. Use el equipo de protección adecuado y esté siempre atento a las luces que acechan en un banco de capacitores completamente cargado. El diseño del inversor exige que minimice la impedancia, lo que hace que los accidentes sean aún más espectaculares y peligrosos.
De su pregunta, parece que los propios controladores IGBT fallaron. Como la mayoría de las cosas, la falla puede deberse a una sobretensión o a una sobrecarga. La sobretensión es posible, pero probablemente se deba a un diseño de circuito subóptimo.
El exceso de potencia puede indicar frecuencias de conmutación muy altas, un controlador de tamaño insuficiente para el IGBT que está ejecutando o que el emisor de puerta IGBT se ha quedado corto.
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