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海信KFR-40GW/77ZBP型空调器室外机故障排除

【摘要】:经检查,最终在更换IP-01后故障排除。检修时应将其直接换新。其中,IGBT是大功率晶体管和场效应晶体管复合组成的器件。如果有一路保护功能动作,IGBT栅极驱动单元就会关闭,并输出一个故障信号,由微控制器识别后发出停机指令。当IGBT的电流超过设定值,且时间超过10ms时,将发生过电流保护,关闭驱动电路,输出故障信号。SC短路保护当负载出现短路或控制系统故障时,流过IGBT的电流会升高,并超过允许值,从而使保护功能动作。

故障分析与检修:根据检修经验,室外机的故障原因一般是IP-基板故障,检修时应重点检查IP-01(SIK621-041)的主要引脚及其外接电路元器件,其电路原理如图4-56所示。

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图4-56 IP-01(SIK621-041)应用电路原理图

注:该图仅供参考。

经检查,最终在更换IP-01(SIK621-041)后故障排除。

小结:IP-内置有驱动和保护电路,用以防止系统相互干扰或者过载时损坏功率芯片,其中只要有一个保护电路(过热保护、短路保护、过电流保护等)起作用,IGBT的门极驱动电路就关闭,同时产生一个故障信号。但在IP-故障时,往往是功率输出级电路不良或损坏。检修时应将其直接换新。

了解知识

IPM智能功率模块

IP-是Intelligent Power-odule的缩写词,其中文释义为智能功率模块。它是一种先进的功率开关器件,具有大功率晶体管电流密度、低饱和电压、耐高压的优点,以及场效应晶体管的高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。同时智能功率模块的内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路。因此,智能功率模块使用起来既方便,又减小了系统的体积,大大增强了系统的可靠性

1.IPM的基本结构

IP-是由高速、低功率的IGBT芯片和优选的门级驱动及保护电路等组成。其基本结构示意图如图4-57所示。其中,IGBT是大功率晶体管和场效应晶体管复合组成的器件。但常见的IP-有H、D、C、R四种类型。H型内部封装一个IGBT;D型内部封装两个IGBT;C型内部封装6个IGBT;R型内部封装7个IGBT。但它们又分为小功率和中、大功率,其中小功率IP-由多层环氧绝缘,而中、大功率IP-使用陶瓷绝缘。

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图4-57 IP-的基本结构示意图

2.IPM的内部功能

IP-的内部功能主要是驱动和保护,其中保护功能,主要有欠电压保护、过热保护、过电流保护和短路保护。如果有一路保护功能动作,IGBT栅极驱动单元就会关闭,并输出一个故障信号,由微控制器识别后发出停机指令。

(1)UV控制电压欠电压保护

IP-使用单一的+15V电压,若供电压低于12.5V,且时间超过10ms时,将会发生欠电压保护,关闭驱动电路,输出故障信号。

(2)OT过热保护

过热保护是由安装在IGBT芯片附近的温度传感器来实现。当IP-温度升高,且超过温度传感器的设定值时,将发生过温保护,关闭驱动电路,输出故障信号。

(3)OC过电流保护

过电流保护主要是防止IGBT因过电流而损坏。当IGBT的电流超过设定值,且时间超过10ms时,将发生过电流保护,关闭驱动电路,输出故障信号。

(4)SC短路保护

当负载出现短路或控制系统故障时,流过IGBT的电流会升高,并超过允许值,从而使保护功能动作。但为缩短过电流保护的电流检测和故障动作的响应时间,IP-内部使用了实时电流控制电路(RTC),可使响应时间小于100ns,从而有效抑制了电流和功率峰值,提高了保护效果。