电磁炉频爆IGBT的故障分析上篇：IGBT工作原理(图) (电磁炉igbt烧坏原因)

IGBT的工作原理？由图1看出IGBT包含P+/N-/P/N+四层结构，可以认为IGBT是由一个MOSFET和一个PNP三极管组成，由栅极控制的MOSFET来驱动PNP晶体管；也可以把它看成是由一个VDMOS和一个PN二极管组成。。以图1为例分析IGBT的工作模式。在图1所示的结构中，栅极G与发射极E短接且接正电压、集电极接负压时，器件处于反向截止状态。此时J1、J3结反偏、J2结正偏，J1、J3反偏结阻止电流的流通，反向电压主要由J1承担。当栅极G与发射极E短接，集电极C相对于栅极加正电压时，J1、J3结正偏、J2结反偏，电流仍然不能导通，电压主要由反偏结J2承担，此时IGBT处于正向截止。PT型IGBT由于缓冲层的存在通过牺牲反向阻断特性来获得较好的正向阻断特性，而NPT型IGBT则拥有较好的正反向阻断特性。当集电极C加正电压，栅极G与发射极E施加电压大于阈值电压时，IGBT的MOS沟道开启，器件进入正向导通状态。

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图1自己的小小创作：自己（侯森）原创作的电磁炉感应器：（大概PWM是否正常，PWM脉冲信号失常而不检锅。（检查PWM脉冲的方法简单，上也有介绍过，就是找一小型的变压器，在初级上接一只发光二极管，放在电磁炉的发热盘上后开机，发光二极管有闪光说明PWM脉冲正常，无反应则不正常）。试检验阶段）

材料是一个废掉的微风吊扇取出芯直接接上发光二极管就OK。哪图上粗线是加上的，原来外线圈断了。

电磁炉加热时候放到锅盘边就发亮，在靠近线盘处交流电压是4.V远些就逐渐减弱电压与发光程度。（原来我试检验是并联反位二个发光二极管二个都会发光，但发光亮不够高，交流电压在2.V之下），上面V数值可以随着档的变化而变化。

电磁炉串联灯泡试机图片：发光二极管与灯泡可以随着检锅“滴滴”声音而闪烁，说明：驱动电路，PWM电路基本正常，几声之后电磁炉（板田电磁炉）出现E8（电压过低）代码，再几声（秒）之后就停机，证实电磁炉已经正常。否则：常亮就爆IGBT不亮就不能加热。锅离开电磁炉发光二极管还亮也爆IGBT。LC振荡电路：元件组成：谐振电容C5，线圈盘L，IGBT。LC振荡电路是整个电路的核心部分，是电能转换成为电磁能的实现部分。其中L是指接在OUT1和OUT2之间的线圈盘，而C则为并在L之间的电容C5。电路通过IGBT的高频开关（一般频率在K-K）形成LC振荡，从而在L上，形成高频变化的电流，变化的电流又使得L产生变化的电磁波。

同步电压比较电路：　　电磁炉加*圈L与高频谐振电容C3是通过IGBT管高频开关快速导通、截止，形成LC振荡电路。　　LC*振荡的半周期时间出现峰值电压，亦是IGBT管截止时间，这时开关脉冲没有到达。这个时间关系不能错位，如峰值脉冲还没有消失，而开关脉冲已提前到来，就会出现很大的导通电流，导致IGBT管烧坏。因此，必须保证开关脉冲前沿与峰值脉冲后沿相同步。上电时出现爆损IGBT管故障。维修时，用万用表电阻Ω档测驱动放大电路，看看三极管Q3（）PNP发射极e与基极b已开路。由于三极管Q3开路，使驱动放大电路在上电时输出为高电平（正常为低电平），造成IGBT管持续饱和导通时间过长，而使出现爆损IGBT管故障。将损坏的三极管Q3更新后IGBT坏。一定要检查0.或0.电容。此电容和线圈盘组成lc振荡电路，容量减小振荡频率增高，电压增高。很容易再次损坏IGBT。

板田牌电磁炉出现E8（0.UF电容已经减容至0.UF）。

上面黑暗中拍照的二极管与灯泡效果。

若灯泡暗红，开启电磁炉电源，灯泡一亮一暗地闪烁,但把锅具抬起灯泡很亮；属于抬锅炸IGBT，应检查CPU驱动线盘大多数是线圈损坏。以美的机为例:稳压二极管ZD1（V）开路损坏，会造成出现整机低压供电电路对地电压升高；稳压二极管ZD1（V）失效损坏时（待机检测C对地+V电压是正常，但开机后检测C对地+V电压偏低。），会造成出现屡爆IGBT管故障发生。LC振荡电路元器件受损时，均会造成电磁炉上电即烧IGBT管、或上电开机检锅即烧IGBT管、及振荡频率偏高迫使IGBT管导通时间过长，而引发IGBT管击穿损坏。测LC振荡电路滤波电容器C4对地+V电压，为正常。如果C4对地电压偏低、会造成电磁炉振荡频率变高导致IGBT管导通时间过长而烧毁IGBT管。如共振电容器C5失效。一上电或一检锅会造成IGBT管而烧毁IGBT管。LC振荡电路C5失效受损时，有时会造成电磁炉上电开机数秒钟内检锅时出现“烧毁IGBT管”故障。加*盘绕组存在匝间短路、底部磁片出现碳化或短路损坏时，会造成电磁炉上电开机后出现爆管IGBT。IGBT管控制极G极，限幅稳压二极管Z1反向漏电时，有时会造成电磁炉出现“屡爆IGBT管。[Page]电磁炉加*圈与高频谐振电容器通过IGBT高频开关快速导通、截止，形成LC振荡电路。LC*振荡的半周期时间出现峰值电压，亦是IGBT截止时间，这时开关脉冲没有到达。这个时间关系不能错位，如峰值脉冲还没有消失，而开关脉冲已提前到来，就会出现很大的导通电流，导致IGBT烧坏。因此，必须保证开关脉冲前沿与峰值脉冲后沿相同步。三极管Q3、Q4参数失常、击穿及电阻R变质损坏，有时会导致IGBT管击穿。二极管D击穿、比较器（U2A）失常，上电后会导致IGBT击穿。侯森原创经验希望对大家有一点点的帮助，少走弯路，多入银两。