IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) là linh kiện bán dẫn quan trọng trong các hệ thống công nghiệp, đặc biệt là trong biến tần, bộ nguồn và các thiết bị điều khiển công suất. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, hiện tượng IGBT bị nổ có thể xảy ra, gây ra thiệt hại lớn về thiết bị và an toàn hệ thống. Bài viết dưới đây, Kỹ Thuật Vô Cực sẽ nêu các nguyên nhân phổ biến khiến IGBT nổ để bạn có thể bảo vệ thiết bị của mình tốt nhất.
Hậu quả khi IGBT nổ
Khi IGBT gặp sự cố nổ, hậu quả có thể rất nghiêm trọng:
- Hư hỏng biến tần: IGBT nổ thường gây chập mạch bên trong, dẫn đến cháy mạch, hỏng board công suất và ảnh hưởng toàn bộ biến tần.
- Gián đoạn hệ thống tự động hóa: Sự cố đột ngột khiến dây chuyền sản xuất ngừng hoạt động, gây tổn thất về thời gian và chi phí.
- Chi phí sửa chữa và thay thế cao: Việc thay thế IGBT, board mạch và khôi phục hệ thống tốn kém và mất nhiều thời gian.
- Nguy cơ mất an toàn: Trong một số trường hợp, IGBT nổ gây phóng điện, cháy nổ cục bộ, tiềm ẩn nguy cơ về an toàn điện và cháy nổ trong nhà máy.
Vì vậy, việc phát hiện sớm nguyên nhân đảm bảo hiệu quả – ổn định – an toàn cho các giải pháp tự động hóa.
Những nguyên nhân khiến IGBT nổ
IGBT kém chất lượng
Chất lượng linh kiện là yếu tố tiên quyết. IGBT giá rẻ, không rõ nguồn gốc thường có khả năng tản nhiệt kém, cấu trúc bán dẫn không ổn định, dẫn đến hiện tượng quá nhiệt, chập cháy khi vận hành ở công suất cao.
Lỗi thao tác do con người
Một số lỗi trong quá trình lắp ráp và vận hành cũng góp phần làm IGBT bị hỏng:
- Đấu sai đầu vào – đầu ra
- Kết nối sai nguồn cấp
- Kết nối tải không đúng chuẩn yêu cầu
Các lỗi này dễ dẫn tới xung điện, ngắn mạch hoặc làm việc sai chế độ, gây hư hỏng nghiêm trọng cho IGBT.
Các nguyên nhân kỹ thuật khác
(1) Quá dòng:
Đây là một trong những nguyên nhân chính khiến IGBT nổ. Có thể do tải bị ngắn mạch hoặc Xáo trộn logic mạch điều khiển
(2) Hư hỏng cách điện
Khi lớp cách điện giữa các chân hoặc giữa module và vỏ bị hỏng, hiện tượng đánh thủng cách điện có thể xảy ra, có thể gây chập mạch nội bộ và làm IGBT bị nổ.
(3) Quá điện áp
Khi dòng điện thay đổi nhanh (di/dt lớn), độ tự cảm dư thừa trong dây dẫn sinh ra điện áp tăng vọt. Điều này khiến áp đặt lên IGBT vượt giới hạn chịu đựng và dẫn đến nổ.
(4) Quá nhiệt
Khi IGBT không được bật hoàn toàn hoặc bị tổn hao trong quá trình dẫn, dòng điện tăng làm nhiệt độ tăng nhanh. Nếu hệ thống tản nhiệt không đủ, sẽ dẫn đến hư hỏng bán dẫn bên trong.
(5) Lỗi truyền thông
- Lỗi bất ngờ từ hệ thống điều khiển gây hiểu nhầm trạng thái điều khiển.
- Chương trình FPGA không ổn định khiến IGBT hoạt động sai lệnh.
(6) Mạch phát hiện dòng phản hồi chậm
Nếu mạch phát hiện dòng phản hồi chậm khi dòng tăng cao, IGBT sẽ không được bảo vệ kịp thời.
(7) Hệ thống bảo vệ quá tải chưa tối ưu
Cơ chế bảo vệ thông qua phát hiện sụt áp Vce thường chậm hơn dòng tăng thực tế, dẫn tới IGBT bị cháy.
(8) Lỗi quy trình sản xuất
Các lỗi cơ khí như hàn không chắc, ốc vít lỏng cũng khiến linh kiện tiếp xúc kém, sinh nhiệt cục bộ và gây hư hỏng.
(9) Sự cố khi khởi động động cơ
Khi bật máy, điện áp đầu vào giảm tức thì khiến tụ phóng điện. Sau đó khi nguồn hồi phục, tụ được nạp lại với dòng quá lớn, gây sốc điện cho IGBT.
Giải pháp phòng tránh IGBT nổ
Để hạn chế rủi ro và tăng độ bền cho hệ thống, dưới đây là những giải pháp quan trọng giúp ngăn ngừa sự cố IGBT nổ mà người vận hành và kỹ thuật viên cần lưu ý:
- Chọn IGBT chất lượng cao, đúng công suất thiết kế.
- Thiết kế mạch hợp lý: đặt vùng chết chính xác, giảm tự cảm, tích hợp snubber.
- Tản nhiệt hiệu quả: dùng keo tản nhiệt, quạt làm mát phù hợp.
- Chống quá điện áp
- Đảm bảo cách điện tốt, kiểm tra dòng rò định kỳ.
- Lắp đặt đúng kỹ thuật: siết ốc, hàn chắc, đấu nối đúng sơ đồ.
- Phần mềm điều khiển ổn định, không lỗi logic hoặc giao tiếp
Tham khảo sản phẩm Biến tần SK300
Việc nắm rõ các nguyên nhân gây nổ IGBT và áp dụng đúng các giải pháp phòng tránh không chỉ giúp bảo vệ thiết bị mà còn giảm thiểu rủi ro ngừng máy, kéo dài tuổi thọ hệ thống và tối ưu hiệu suất vận hành.
Kỹ Thuật Vô Cực
Chuyên cung cấp các giải pháp và thiết bị tự động hóa chính hãng, bao gồm biến tần, tủ điện, HMI, PLC, Servo. Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, chúng tôi sẵn sàng tư vấn, hỗ trợ xử lý sự cố và đồng hành cùng doanh nghiệp trong mọi bài toán kỹ thuật.
👉 Liên hệ ngay với Kỹ Thuật Vô Cực để được tư vấn giải pháp tối ưu và đảm bảo hệ thống vận hành an toàn, ổn định lâu dài.
—————
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT VÔ CỰC
- Website: kythuatvc.com
- Hotline: 098.554.0011
- Email: giaiphapkythuatvc@gmail.com
- Youtube: https://www.youtube.com/@kythuatvc
- Fanpage: https://www.facebook.com/Kythuatvc
- Địa chỉ: Trụ sở: Lô B19 Yên Xá – Thanh Trì – Hà Nội
- Chi nhánh: 24B Đường Thới An 04 – P. Thới An – Q12 – TP.HCM
#Kythuatvc #Tudonghoa # #Kythuatvocuc
