Проводим технический анализ причин выхода из строя силовых полупроводниковых приборов и силовых узлов с целью определения характера повреждения, вероятной первопричины отказа и разработки рекомендаций по предотвращению повторных неисправностей.
Исследование может выполняться для:
- силовых диодов;
- тиристоров;
- быстродействующих и импульсных приборов;
- силовых модулей;
- диодно-тиристорных сборок;
- однофазных и трехфазных силовых мостов;
- выпрямительных узлов;
- силовых полупроводниковых сборок;
- полупроводниковых приборов, работающих в составе преобразовательного оборудования.
Какие причины отказа мы анализируем
Повреждение силового полупроводникового прибора не всегда связано с дефектом самого компонента. Причиной отказа могут быть электрические перегрузки, нарушение теплового режима, неправильный монтаж, недостаточное охлаждение или особенности работы силовой схемы.
В процессе анализа рассматриваются возможные причины отказа, включая:
- превышение допустимого рабочего или импульсного тока;
- перенапряжения и коммутационные выбросы;
- превышение допустимой скорости нарастания тока di/dt;
- превышение допустимой скорости нарастания напряжения dv/dt;
- недостаточное время восстановления прибора;
- нарушение процессов коммутации;
- аварийные режимы и короткие замыкания;
- перегрев полупроводниковой структуры;
- недостаточную эффективность системы охлаждения;
- ухудшение теплового контакта между прибором и охладителем;
- неправильное усилие прижима таблеточного прибора;
- перекос или неравномерность прижима;
- неправильный монтаж силового модуля;
- нарушения в цепях управления тиристорами или IGBT;
- несогласованность параметров параллельно или последовательно соединенных приборов;
- циклические термомеханические нагрузки;
- несоответствие применяемого прибора фактическому режиму работы оборудования.
Что включает анализ
В зависимости от характера неисправности и имеющейся технической информации наши специалисты выполняют:
- внешний осмотр поврежденного прибора;
- анализ характера и локализации повреждений;
- проверку основных электрических параметров;
- анализ схемы включения прибора;
- изучение режима работы оборудования;
- анализ нагрузок тока и напряжения;
- оценку аварийных и переходных процессов;
- проверку правильности выбора прибора по току и напряжению;
- анализ динамических параметров;
- оценку условий охлаждения;
- тепловой расчет силового узла;
- анализ конструкции и способа монтажа;
- проверку соответствия фактических условий эксплуатации требованиям технической документации.
При наличии осциллограмм, схем, журналов аварий, параметров нагрузки и другой эксплуатационной информации проводится дополнительный анализ процессов, предшествовавших отказу.
Определение первопричины неисправности
Одна из основных задач исследования — определить не только каким образом был поврежден прибор, но и почему возник соответствующий аварийный режим.
Например, пробой тиристора или диода может быть следствием перенапряжения, но причиной самого перенапряжения могут являться недостаточная эффективность RC-цепей, неправильная коммутация, повышенная индуктивность силовой цепи или нарушение работы соседнего элемента.
Поэтому при необходимости анализируется не только поврежденный прибор, но и весь силовой узел, в котором он эксплуатировался.
Результат работы
По результатам проведенного анализа заказчик получает техническое заключение о наиболее вероятных причинах отказа силового полупроводникового прибора и рекомендации по устранению выявленных проблем.
