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第一篇 主电路可靠性影响因素 1. 影响因素分类 工艺性 导线、螺栓 设计性 电路性能参数 即设计的电气性能或工艺性能满足环境运行的能力 温度、湿度、粉尘、电网波动等环境因素 主要因素 意外情况：风扇堵转、雷击等不出现事故扩大 2. 主要器件损坏原因 2.1 IGBT管 IGBT管损坏无非是两个因素：①超出结温 ②超出电流电压安全工作区 2.11 从超出结温来讲，一般实际现场极不易发生，易发生的是超过安全工作区。 电压安全工作区： 由于存在直流母线及谐振电路，且IGBT管的耐压值为1200V，故电压引起安全工作区的降低或损坏较小。 400S的IGBT选择的最大电流由原边峰值电流反馈来的限制为（取样电阻为10Ω）： 已超过IGBT的50A定额，在全桥相移谐振电路中，超前臂工作状态良好，滞后臂在超前臂全脉宽时，会使滞后臂承担全部的电流和电压，造成超过安全工作区而损坏。 2.1.2 采用的解决方式 方法（一）： IGBT的安全工作区为： 则焊机外特性工作区改为： 此曲线保证电压上升时滞后臂电流要变小才行 即要重新计算驱动板的工作状态： 当输出电压变压时，即脉宽变宽时，相应IGBT的电流要下降，来保证关断时滞后臂电流不能太大。 例如400STG焊机要求滞后臂关断时电流不超过50A，重新确立外特性曲线与脉宽等之间的关系。 从图中可见q≥0.7时，认为是近满载，此时外特性曲线将向上移，而使电流小于50A。 现有变压器匝比为37：5，在400S焊机中电压大于40V为400A，此时对应q值约为0.6，IGBT电流为400/7.5≈64A。 按照斜坡补偿信号（3846）得如下图： 对0.7V对应为，则最大脉宽对应电流约为50A。 依照此推算IGBT不会过流，不会超过安全工作区。但此定义是在Tc=25℃时定义，当Tc=80℃时则为40A，当持续时间为1ms时为80A。 即必须采用一定方法将IGBT电流，主要是滞后臂的关断电流降至40A以下，才能保证可靠性。 方法（二）： 将超前臂提前，采用给定电流改变超前臂提前死区的方法，当给定电流较小时，若小于150A，则将超前臂死区减少；若大于150A，则将超前臂死区变大，保证在最大脉宽时（可控）降低开关应力（滞后臂）。 方法（三）： 由于3846是电流闭环，故电流的给定值大小就决定了3846的给定输入有效范围，超过此范围3846便产生饱和，但3846给定值的最大值可以控制最大的瞬时电流范围。 例400ST与3846接口： 在小电流时，3846的给定有效范围为0~5u，实际上在不同的给定的电流范围内，可将3846的输入给限位来限制主回路中的瞬时电流峰值（主要用于限制主回路变压器的饱和电流值来增加安全性）。 方法（四）：有关变压器偏磁 变压器偏磁产生的主要原因是正、反向的伏秒数不平衡。 原因有两个：一是系统调节不稳定，使在一个逆变周期内正反两个工作脉冲宽度变化太剧烈；二是负载不对称，包括输出二极管、绕阻排列、谐振电感的连接方式，以及空载变化过于剧烈，都会引起变压器偏磁。 若焊接类负载变压器偏磁时间较短，小于1ms，则不会引起损坏IGBT。 方法（五）：利用空载停机方法 空载停机：当电压低于某值则开机，高于某值则停机。焊把线上有水，引起绝缘破坏致使外界电阻较小，焊机电压下降，这会造成焊机启动工作。 将空载停机判定点降低，如下图所示： U0是假电压，用以启动焊机，U1是空载电压，原来判定点为A，现选判定点为B，则会出现焊机间歇工作。 焊机输出端在印制板上增加网络： V(t) 这样在焊机工作时将充满电，相当于达到峰值时从峰值向外放电，设外漏电阻为1K，则1s工作一次： 100Ω R漏=1K C 当C从80V 70V时，需时间 2.2 MUR20040 快恢复二极管 损坏率：有一定量 发现为不均流造成。 MUR20040安全工作区由电流、电压、结温造成。其MUR的损坏主要反映在气保焊中，因而引起此原因主要是过电流和结温造成的。 其中过流是由于器件不均流造成的。 气保焊的短路电流较大，超额使用，因而寿命较低。 MUR20040的定义为20KHz重复峰值电流为200A。 即 平均电流为100A，即说明一个MUR为200A焊接电流，2个为400A，3个为600A电流。 对于500CO2来讲，短路电流为750A，则必须采用4只MUR的二极管。