维修笔记--伺服驱动器超温报警

风声1923

最近又有一台出故障伺服驱动器落在手上，周末抽空检查了下，和大家分享下维修笔记。 以后内循环了，要修的东西会越来越多，也算个副业。

故障现象：

   故障的伺服驱动器送到手中，客户描述是运行过程偶发性过电流报警，用在一个比较老旧的系统上，并无故障数据记录功能。更换备件后恢复正常，所以基本锁定是换下来的驱动器的故障。

故障排查：

1、 先用调试软件连接驱动器看看，一般都会有故障日志，果然，找到Heatsink overtemperature（散热片超温） 和 Output stage fault（输出单元故障） 两个历史故障信息，这和客户描述的有差异，这也是个坑，客户的话不能全信，还是要看数据。

2、 猜测可能的原因：（1）超温，排除外部负载的原因，是不是IGBT的门极驱动信号有问题？让IGBT工作在线性放大区的时间过长，导致了异常温升；（2）DC/DC稳压电源用了很多电解电容，电源不稳定导致误触发？（3）散热是否异常，风扇不转了？

3、 检查猜测（1）IGBT的门极驱动信号有问题？手上只有驱动器，没有电机，只能拿出自己的DSP开发板，强行把脉冲信号串入IGBT门极驱动电路的光耦上了，给DC母线通上24V直流，电机输出用电阻代替。让IGBT运行起来，用示波器看波形，得到曲线：

图中黄色曲线是IGBT打开后输出到外接电阻与母线负极之间的电压，蓝色曲线是IGBT门极电压。

蓝色曲线上升阶段是门极电容Cge充电过程，到达时刻1时，IGBT打开。打开过程集电极和发射极间的电压下降，此时，门极驱动回路不再给门极电容充电，而是给集电极和门极间的寄生电容Ccg充电，门极电压Vge不再变化，形成所谓的“米勒平台”，既蓝色曲线阶段2，IGBT的输出电压也出现一个斜坡线性区。等Ccg充满，再继续给门极电容Cge充电，电压缓慢上升，直到IGBT完全打开，既阶段3。

第一个IGBT的测试结果出来，对比IGBT  datasheet上的打开和关断时间，时间长了约5倍，但门极电阻和测试电流电压都不一样，还不好判断是否正常。后面测试了全部六个回路，得到的结果都一致，基本可以判断IGBT及其驱动回路是正常的，并没有过久地工作在线性放大区。

4、 检查猜测（2）DC/DC稳压电源不稳定导致误触发？让IGBT像上面那样正常工作起来，检查各个开关稳压、线性稳压电路的输出是否稳定，用示波器看，万用表采样太慢了。检查下来，并无异常。只是发现有新焊接的痕迹，其中一个线性稳压芯片被更换过。估计客户找人修理过，故障没解决。

5、 检查猜测（3）散热是否异常，风扇不转了？通电测试并未发现风扇异常，一时也没了办法。想到被人修理过，IGBT是否拆过？检查一下，发现IGBT边缘并没有明显挤出的导热硅胶，拆下来看，发现硅胶已明显干燥硬化，且拆下过程并没用多大力，可能是之前维修的拆下来，又没有重新抹硅胶，导致IGBT散热不良，引发超温报警。

故障原因：

IGBT导热硅胶干燥硬化，导致散热不良，引发超温报警。

处理措施：

重新抹上导热硅胶，看后期试运行结果。

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真的很厉害了，就是所谓的朗朗上口了，紧缺时代，这是无敌财富，

金色的糍粑

有个问题，在刚到达米勒平台的时候，就是时刻1，负载两端的电压有很大的slew rate，这个波形和一般情况下的波形有一丝不同，下图是 负载为感性元件情况下的负载两端波形和门级电压波形，蓝色为门电压


我的观点是：这是因为负载接的是电阻，不是感性元件，使得当门极电压超过阈值电压时，IGBT两端电压没有被续流二极管钳住，两端电压完全由Vge，负载R和跨导g决定，就是工作在放大区，结果就是该瞬间电压突变。

baikenor

大侠，这种变频器短路保护是怎么做的？抗饱和吗？谢谢！

大色猫

大大的人才

莫小北

大侠可以的

initiate

就跟大医院会诊一个模式的,只不过大侠一人完成了,好厉害!

triz

一般过温大部分是散热出问题 散热片积尘太多，这个导热硅脂都变黑了，估计不是原厂返修，正常的都得用工装 厚度涂抹均匀，空置好长时间的

紫剑狂风

很厉害，电路故障排查的很清晰，大虾对变频器电路熟悉否，变频经常报错换风扇，炸整流桥。

紫剑狂风

紫剑狂风 发表于 2021-1-8 22:30
很厉害，电路故障排查的很清晰，大虾对变频器电路熟悉否，变频经常报错换风扇，炸整流桥。 ...

一般是报高温报警，然后就是炸整流块，一测量母线和IGBT路就是阻值不正常短路了。