วิธีวิเคราะห์ความเสียหายของ IGBT 6DI120A-060 และบอร์ดวงจรควบคุมจากอาการชอร์ต

วิธีวิเคราะห์ความเสียหายของ IGBT 6DI120A-060 และบอร์ดวงจรควบคุมจากอาการชอร์ต

บทนำ

เครื่องจักร CNC และระบบอินเวอร์เตอร์ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ต่างต้องพึ่งพาอุปกรณ์เพาเวอร์อิเล็กทรอนิกส์ (Power Electronics) ที่มีความสำคัญสูง หนึ่งในหัวใจหลักของระบบเหล่านี้คือ IGBT Module

ในบทความนี้ เราจะวิเคราะห์ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับ IGBT FUJI รุ่น 6DI120A-060 และบอร์ดวงจรควบคุม จากภาพจริงที่บ่งชี้ถึงการเกิด การชอร์ตอย่างรุนแรง

อุปกรณ์ที่วิเคราะห์

IGBT Module: FUJI ELECTRIC รุ่น 6DI120A-060 (A50L-0001-0175)

บอร์ดวงจรควบคุม: ประกอบด้วยโฟโตคัปเปลอร์, ตัวต้านทาน, ไดโอด และวงจรไฟฟ้าอื่น ๆ

ลักษณะความเสียหายที่พบจากรูปถ่าย

1. ตัวโมดูล IGBT (6DI120A-060)

มี รอยแตกร้าว ที่ตัวบอดี้พลาสติกบริเวณขอบโมดูล

พบ รอยไหม้ดำ และ คราบความร้อน บริเวณด้านข้าง

ลักษณะนี้เป็นสัญญาณบ่งชี้ถึง การระเบิดจากภายในเซลล์ IGBT อันเนื่องมาจากการโอเวอร์โหลดหรือไฟฟ้าลัดวงจรภายใน

2. บอร์ดวงจรควบคุม (PCB)

พบรอยไหม้และความเสียหายบริเวณ โฟโตคัปเปลอร์ (PH18D, PH18E)

ขาอุปกรณ์บางตัวมีการหัก บิด หรือหลอมละลาย

ตัวต้านทานใกล้เคียงบางตัวมีลักษณะดำคล้ำผิดปกติ

แสดงถึงการไหลของกระแสไฟฟ้าสูงผิดปกติอย่างเฉียบพลัน

การวิเคราะห์สาเหตุ

จากหลักฐานในภาพ สาเหตุที่เป็นไปได้ของความเสียหายคือ:

การเสื่อมสภาพของ IGBT Module ตามอายุการใช้งาน

การระบายความร้อนที่ไม่เพียงพอ (Cooling System เสื่อม)

การโอเวอร์โหลดกระแสสูงเกินกำหนดเป็นเวลานาน

ปัญหาแรงดันไฟฟ้าสูง (Overvoltage) จากแหล่งจ่ายไฟ

ฝุ่นสะสมหรือความชื้นในตู้คอนโทรล ทำให้เกิดการลัดวงจร

ผลกระทบจากความเสียหาย

ทำให้เครื่อง CNC หรืออินเวอร์เตอร์ หยุดทำงานทันที (Trip Error หรือ Alarm)

เสี่ยงต่อการลุกลามความเสียหายไปยัง:

บอร์ดขับมอเตอร์ (Motor Driver Board)

บอร์ดคอนโทรลหลัก (Main Control Board)

เพิ่มต้นทุนซ่อมแซมและเวลา Downtime ในสายการผลิต

แนวทางการซ่อมแซมและป้องกัน

การซ่อมแซม:

เปลี่ยน IGBT Module 6DI120A-060 ใหม่

ตรวจสอบและซ่อมแซมหรือเปลี่ยน บอร์ดวงจรควบคุม ที่ได้รับผลกระทบ

ตรวจสอบระบบระบายความร้อนและทำความสะอาดตู้ควบคุมภายใน

การป้องกัน:

วางแผน Preventive Maintenance (PM) อย่างสม่ำเสมอ

ตรวจสอบอุณหภูมิของระบบอินเวอร์เตอร์ระหว่างใช้งาน

ติดตั้งระบบตรวจจับ Overcurrent และ Overvoltage

ตรวจสอบ/เปลี่ยนพัดลมระบายความร้อนเป็นระยะ

ควบคุมสภาพแวดล้อมในห้อง Control Room ให้สะอาดและแห้ง

---

สรุป

อาการเสียหายของ IGBT Module และบอร์ดวงจรควบคุมที่ปรากฏในรูป เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของผลกระทบจากไฟฟ้าลัดวงจรอย่างรุนแรง

หากผู้ดูแลเครื่อง CNC หรือระบบอินเวอร์เตอร์ใส่ใจการบำรุงรักษาและการตรวจสอบระบบอย่างสม่ำเสมอ ก็สามารถป้องกันความเสียหายร้ายแรงลักษณะนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ