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2013年05月24日の記事

2013年5月24日(金) 21:13

破壊シナリオ

 念のため、ローサイドを短絡させハイサイドのゲートGND短絡という逆パターンも試してみる。

 試験用コンデンサーを350Vで充電しハイサイドのゲートに大きな電位差が発生するようにする。結果はLEDが一瞬光って消え、ゲートの絶縁に問題ないことが判明。

 結局今回の試験前に想定していた、ゲートの絶縁が怪しいという仮定は否定された。
 ゲートを操作しているPIC基板にまで影響が及ぶなど、ゲートが破壊されたのは間違いない。しかし、ゲートドライブ回路の絶縁は問題ない。
 ここで良く考えると、IGBTが破壊されるとほぼ確実にエミッターとコレクターが短絡する。しかしゲートに関しては、エミッターやコレクターと短絡する場合としない場合がある。

 IGBTの破壊でゲートがコレクターと短絡すると、ゲートドライブ回路が絶縁されていてもコレクターから高圧がゲートに流れ込む。
 どうやらゲート破壊に関しては、放電回路側の問題ではなくIGBT破壊の副産物と考えた方が良さそうだ。

 これまでの試験と考察で導き出された最もありそうな破壊シナリオは、こうなる。

 スナバ回路の抵抗値が小さ過ぎたため、ターンオン時のスナバコンデンサーの放電で抵抗が破壊され、短絡。その後のターンオンでスナバコンデンサーが短絡放電され、大電流がIGBTを破壊。
 何度か同様のことが繰り返されているうちに、確率でIGBTのゲートが短絡。高電圧がゲートドライブ回路に加わって、どこかのパーツが破損。

 残る問題は、スナバ回路の抵抗値を大きくしたうえでIGBTユニットも新品良品に交換したのに、それでもまたIGBTが破壊されたこと。
 上記シナリオでは説明できない。回路の基本を描き、さんざんにらめっこしてみるが分からない。ちょっと見当付かない。

 可能性としてなら、2通り考えられる。
 1つは、ゲートに流れた高電圧で「どこかのパーツ」が既に破壊されており、そのせいで新品IGBTユニットが破壊されたというもの。そしてもう1つが、想定外の犯人がまだ他に潜んでいるというもの。

 これは、比較試験を要する。
 新品良品で放電回路を作り直し、ここ数日のような試験を同じように行なう。そしてオシロ波形などを比較する。例えば新品放電回路ならば、ローサイドゲートドライブ波形がターンオフで裾ナマりを起こすことは無いはず。比較で明らかに異なった観測が得られれば、前者の可能性が高まる。この場合、スナバ回路改修済みの新品回路を使えば、IGBTは破壊されないかもしれない
 そして実際に破壊されずに動けば、ひとまず解決としていいだろう。破壊されてしまえば、厄介だ。更なる犯人探しを行なわねばならない。

written by higashino [コイルガン戦車S] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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