Устройство для измерения параметров тиристоров

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТИРИСТОРОВ, содержащее Олок управления, первый выход которого соединен с входом генератора, первый выход которого соединен с первой клеммой для подключения испытуемого тиристора, вторую клемму для подключения тиристора, преобразователь амплитуда-код, первый выход которого соединен с первым входом распределительного элемента, и блок индикации , отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия измерения параметров, в Него введены блок задания уставки класса , блок задания режимаизмерения, делитель напряжения из двух резисторов и шунт, первый вывод которого соединен с второй клеммой для подключения тиристора, а второй - с вторым выходом генератора, к выходам которого соответственно подключены соответствующие вьюоды делителя напряже-ния , первый и второй входы блока задания режима измерения подключены соответственно к первому выводу шунта и точке соединения выводов резисторов делителя напряжения, третий вход - к первому выходу блока задания уставки класса, первый выход блока задания режима измерения - к первому входу преобразователя амплитуда-код, а второй вьгход - к второму входу преобразователя амплитуда-код и первому входу блока управления, второй выход которого соединен с установочными входами блока индикации и блока задания уставки класса, второй вход блока управления с первьм выходом распределительного элемента, а третий вход - с пусковой шиной, причем второй выход распределительного элемента соединен с четвертым входом блока задания режима (Л измерения, второй вход распределитель ного элемента соединен с вторьм выходом преобразователя амплитуда-код, а информационные выходы распределительного элемента - с соответствующими двумя входами блока индикации и двумя входами блока задания уставS3 ки класса, второй выход которого подключен к третьему информационному входу блока индикации. 2. Устройство по п. 1, отлиы чающееся тем, что блок задания режима измерения содержит первьй и второй аналоговые ключи, инвертор,, первый и второй компараторы и источник опорного напряжения, выход кото рогр соединен с первым входом вт,оро .го компаратора, второй вход которого соединен с первым входом второго аналогового ключа и первым входом блока задания режима измерения, второй вход второго аналогового ключа соединен с четвертым входом блока задания режима измерения, первым входом

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3693929/24-21 (22) 25.01.84 (46) 23.10.85. Бюл. Р 39 (72) Б.И. Петров, Е.П. Пономарев, Н.Н. Беспалов и В.Ф. Малыгин (71) Мордовский ордена Дружбы народов государственный университет им. Н.П. Огарева (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 920585, кл. G 01 R 31/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 838614, кл. G 01 R 31/26, 1979. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ТИРИСТОРОВ, содержащее блок управления, первый выход которого соединен с входом генератора, первый выход которого соединен с первой клеммой для подключения испытуемого тиристора, вторую клемму для подключения тиристора, преобразователь амплитуда-код, первый выход которого соединен с первым входом распределительного элемента, и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерения параметров, в него введены блок задания уставки класса, блок задания режима. измерения, делитель напряжения из двух резисторов и шунт, первый вывод которого соединен с второй клеммой для подключения тиристора, а второй — с вторым выходом генератора, к выходам которого соответственно подключены соответствующие выводы делителя напряже-. ния, первый и второй входы блока задания режима измерения подключены соответственно к первому выводу шунта и точке соединения выводов резисторов

„„SU„, 1187113 делителя напряжения, третий вход — к первому выходу блока задания уставки класса, первый выход блока задания режима измерения — к первому входу преобразователя амплитуда-код, а второй выход — к второму входу преобразоваrests амплитуда-код и первому входу блока управления, второй выход которого соединен с установочными входами блока индикации и блока задания уставки класса, второй вход блока управления с первым выходом распределительного элемента, а третий вход — с пусковой шиной, причем второй выход распределительного элемента соединен с р е четвертым входом блока задания режима измерения, второй вход распределитель ного элемента соединен с вторым выходом преобразователя амплитуда-код, С а информационные выходы распределительного элемента — с соответствующими двумя входами блока индикации М и двумя входами блока задания устав- ® ки класса, второй выход которого ©© подключен к третьему информационному входу блока индикации.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок задания режима измерения содержит первый и второй аналоговые ключи, инвертор,, первый и второй компараторы и источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом второ- р ,го компаратора, второй вход которого соединен с первым входом второго аналогового ключа и первым входом блока задания режима измерения, второй вход второго аналогового ключа соединен с четвертым входом блока задания режима измерения, первым входом

11871 первого компаратора и входом инвертора, выход которого соединен с первым входом первого аналогового ключа, второй вход которого соединен с вторым входом блока задания режима измерения и вторым входом первого компаратора, третий вход которого соединен с третьим входом блока задания режима измерения, причем выходы обоих аналоговых ключей соединены с первым выходом блока задания режима измерения, с вторым выходом которого соединены выходы обоих компараторов.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок задания уставки класса содержит элемент ИЛИ, элемент И, делитель, задатчик кода делителя, двоично-десятичный счетчик, цифро-аналоговый преобразователь и реверсивный счетчик, и выходов которого соединены с -входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом зацатчика кода делителя, установочный вход делителя — с установочным входом реверсивного счетчика, двоично-десятичного счетчика и блока задания уставкн класса, выход делителя соединен со счетным входом двоично-десятичного счетчика, вы.ход которого соединен с вторым выходом блока задания уставки класса и входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым выходом блока задания уставки класса, причем суммирующий вход реверсивного счетчика и второй вход

13 элемента И подключены к соответствующим информационным входам блока задания уставки класса.

4, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит формирователь импульсов, генератор тактовых импульсов, и первый и второй триггеры, р-вход первого триггера соединен с первым входом блока управления, выход — с первым выходом блока управления, а

5 -вход — с выходом генератора тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом второго триггера, Ч— вход которого подключен к второму входу блока управления, а 5 -вход — к второму выходу блока управления и к выходу формирователя импульсов, вход которого соединен с пусковой шиной.

5, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что распределительный элемент содержит дешифратор, четыре элемента И и двоичный счетчик, счетный вход которого соединен с вторым входом распределительного элемента, три входа двоичного счетчика — с соответствующими входами дешифратора, а установочный вход двоичного счетчика — с одним из выходов дешифратора и с первым выходом распределительного элемента, причем второй выход двоичного счетчика подключен к второму выходу распределительного элемента, а остальные выходы дешифратора соединены соответственно с первыми входами элементов

И, вторые входы которых подключены к первому входу распределительного элемента, а выходы элементов И вЂ” к соответствующему информационному выходу распределительного элемента.

Изобретение относится к устройствам для измерения и контроля параметров тиристоров при их изготовлении и массовом использовании, а также для исследовательских целей.

Устройство предназначено для определения класса тиристора и измерения и 3o5ре

Цель изобретения — повышение быстродействия измерения за счет опре-" деления класса испытуемого тиристора и измерения токов 3 и Э за время

5 одного цикла измерения, На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения параметров тиристоров. з 1iS7

Устройство содержит блок 1 управления, первый выход которого соединен с входом генератора 2, выходы которого соединены с последовательной цепью из клемм 3 и 4 для подключения испыту- емого прибора 5 и шунта 6, параллельно которой подсоединен делитель напряжения на резисторах 7 и 8, а два входа блока 9 задания режима измерения подключены к шунту и делителю напряжения, третий вход — к первому выходу блока 10 задания уставки класса, первый выход — к измерительному входу преобразователя 11, первый выход которого соединен с первым входом распределительного элемента 12, а второй выход блока задания режима измерения — к запускающему входу преобразователя 11 и первому входу блока 1 управления, BTogp рой выход которого соединен с установочными входами блока 13 индикации и блока 10 задания уставки класса, второй вход блока 1 управления соединен с первым выходом распределительного элемента 12, а третий вход — с пусковой шиной, причем выход распределительного элемента 12 соединен с четвертым входом блока 9 задания режима измерения, его второй вход подключен к второму выходу преобразователя 11, а его информационный выход — к соответствующим двух входам блока 13 индикации,и двум входам блока 10 задания уставки класса, второй выход которого подключен

35 к третьему информационному входу блока 13 индикации.

Блок 9 задания режима измерения состоит из двух аналоговых ключей 4О

14 и 15, выходы которых подключены к первому выходу блока задания режима измерения, а параллельно их входам, соединенным с делителем напряжения и шунтам, подключены соответственно 45 два компаратора 16 и 17, выходы которых соединены с вторым выходом блока задания режима измерения, а их вторые входы — соответственно с третьим входом блока задания режима из- 5О мерения и выходом источника 18 опорного напряжения, причем управляющие входы первого компаратора и второго аналогового ключа и вход инвертора

19 соединены с четвертым входом бло- 55 ка задания режима измерения, а выход инвертора — с управляющим входом первого аналогового ключа.

113 4

Распределительный элемент содержит двоичный счетчик 20, счетный вход которого соединен с вторым входом распределительного элемента, выходы — с соответствующими входами дешифратора 21, а его установочный вход — с одним из выходов дешифратора и с первым выходом распределительного элемента, причем второй разряд счетчика подключен к второму выходу распределительного элемента, а остальные выходы дешифратора соединены соответственно с первыми входами элементов И 22-25, вторые входы которых подключены к первому входу распределительного элемента, а их выходы — к соответствующим информационным выходам распределитньного элемента, Блок задания уставки класса содержит реверсивный счетчик 26, п -выходов которого соединены с и-входами элемента ИЛИ 27, выход которого подключен к одному из входов элемента И

28, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика и одним из входов делителя 29, второй вход которого подключен к выходу задатчика 30 кода делителя, его установочный вход — к установочным входам реверсивного счетчика, двоично-десятичного счетчика 31 и блока задания уставки класса, а его выход — к счетному входу двоичнодесятичного счетчика, выход которого подключен к второму выходу блока задания уставки класса и входу цифроаналогового преобразователя 32, выход которого соединен с первым выходом блока задания уставки класса, причем суммирующий вход реверсивного счетчика и второй вход элемента И подклю-. чены к соответствующим информационным входам блока задания уставки класса.

Блок управления содержит два триггера 33 и 34, и -вход первого триггера соединен с первым входом блока управления, выход — с первым выходом блока управления, а 5-вход — через гене ратор 35 тактовых импульсов подсоединен к выходу второго триггера, R— вход которого подключен к второму входу блока управления, à S -вход— к второму выходу блока управления и к выходу формирователя 36 импульсов, вход которого соединен с пусковой шиной. Устройство измеряет повторяющееся импульсное напряжение в закры1187113 том состоянии U и повторяющееся фам импульсное обратйое напряжение URAH

Измерения Е и. U „производятся при достижении нормированного значения тока, которое имеет одно и то же значение как в закрытом состоянии, так и для обратного тока.

Устройство работает следующим образом.

45

Величина опорного напряжения источника 18 устанавливается пропорционально значению тока уставки, а код задатчика кода делителя 30 — в соот15 ветствии с выбранным коэффициентом ,деления делителя, величина которого определяется выбранным значением коэффициента запаса по напряжению, что позволяет использовать устройство для измерения параметров тиристоров различных типов. При включении двоичный счетчик 20 устанавливается в исходное (нулевое) состояние. По сигналу "Пуск формирователь 36 импульсов блока 1 управления вырабатывает импульс, который устанавливает в начальное состояние блок 13 индикации, реверсивный счетчик 26, делитель 29, двоично-десятичный счетчик 31 и опроки30 дывает второй триггер 34, выходной сигнал которого поступает на управляющий вход генератора 35 тактовых импульсов. С этого момента генератор 35 тактовых импульсов начинает вырабатывать импульсы, период кото35 рых достаточен для проведения процесса измерения. Первый тактовый импульс устанавливает по входу 5 первый триггер 33 в единичное состояние.

При этом генератор 2 начинает вырабатывать нарастающий положительный испытательный импульс, который через шунт 6 и клеммы 3 и 4 прикладывается к испытуемому тиристору 5. Сигнал с шунта 6, пропорциональный току, поступает на вход второго компаратора

17 блока 9 задания режима измерения, где сравнивается с напряжением уставки, задаваемым источником 18 опорного напряжения. В момент их равен50 ства сигнал с второго компаратора 17 возвращает по входу Р, первый триггер

33 в исходное состояние. При этом выходное напряжение генератора спадает до нуля. JIo приходу второго тактового импульса на вход 5 первого триггера 33 его выходной сигнал вновь запускает генератор 2 и он начинает вырабатывать отрицательный нарастающий испытательный импульс. Таким образом, нечетные тактовые импульсы с генератора 35 тактовых импульсов: вызывают появление положительных испытательных импульсов, а четные— отрицательных.

Одновременно сигнал с выхода второго компаратора 17 запускает преобразователь 11, на информационный вход которого поступает сигнал с делителя напряжения на резисторах 7 и

8 через первый аналоговый ключ 14, пропорциональный U>R» так как на управляющий вход первого аналогового ключа 14 поступает единичный разрешающий сигнал с выхода инвертора 19, на вход Которого подан нулевой сигнал с второго разряда двоичного счетчика

20. Одновременно этот сигнал запрещает работу первого компаратора 16, так как на его вход с блока 10 задания уставки класса подается нулевое напряжение и это может вызвать ложное срабатывание.

Преобразователь 11 вырабатывает серию импульсов, количество которых пропорционально первой измеряемой величине U R Эти импульсы через элемент И 22 распределительного элемента 12, на первый вход которого подан единичный сигнал с соответствующего выхода дешифратора 21, записываются по суммирующему входу в реверсивный счетчик 26, Сигнал с выхода преобразователя 11 "Конец преобразования" гоступает на счетный вход счетчика 20, при этом его состояние увеличивается на единицу.

По второму тактовому импульсу аналогично производится преобразование

Б в серию импульсов, которые чеК м рез элемент И 23, на первом входе которого появляется единичный сигнал с соответствующего выхода дешифратора

21, и элемент И 28, на втором входе которого единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 27, поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 26 и на вход делителя 29. В момент появления нулевых уровней на выходах реверсивного счетчика 26 на выходе элемента ИЛИ 27 появляется нулевой сигнал, запирающий элемент

И 28. В противном случае вся серия импульсов при измерении Бо, через делитель 29 записывается в двоичнодесятичный счетчик 31. Таким образом, 7 1187 в двоично-десятичный счетчик 31 записывается число, пропорциональное меньшему из значений U, U< . Это значение, равное напряжению класса, по- ступает на блок 13 индикации, который индицирует класс вентиля и одно" временно поступает на цифроаналоговый преобразователь 32, вырабатывающий опорное напряжение, пропорциональное классу вентиля, которое поступает10 на второй вход первого компаратора 16.

Одновременно с выхода преобразователя 11 сигнал "Конец преобразования" поступает на счетный вход счетчика 20, единичный сигнал с выхода второго раз15 ряда которого запирает через инвертор 19 первый аналоговый ключ 14, открывает второй аналоговый ключ 15 и разрешает работу первого компаратора 16.

После третьего импульса с генератора 35 тактовых импульсов к испытуемому тиристору 5 вновь прикладывается положительный нарастающий испытательный сигнал и на шунте 6 появляется напряжение, пропорциональное току утечки испытуемого тиристора 5, поступающее через второй аналоговый ключ 15 на измерительный вход преобразователя 11. При достижении на испытуемом тиристоре 5 напряжения класса срабатывает первый компаратор 16, выходной сигнал которого поступает в блок 1 управления и на запускающий вход преобразователя 11. 5

С выхода преобразователя 11 серия импульсов, количество которых пропорционально току утечки 7„ через элемент И 24, открытый по первому

40 входу единичным сигналом с соответствующего выхода дешифратора 21, по-. ступает в блок 13 индикации, который индицирует величину тока утечки Э„ .

После окончания работы преобразователя 11 сигнал Конец преобразования, tl 45 поступающий на счетный вход двоичного счетчика 20, изменяет его состоя113 8 ние и на соответствующем выходе дешифратора 21, подключенного к первому входу элемента И 25, появляется единичный сигнал. При этом первый аналоговый ключ 14 остается закрытым. так как на выходе второго разряда двоичного счетчика 20 остается единичный сигнал.

Аналогично производится измерение обратного тока 3 < после четвертого тактового импульса, вырабатываемого генератором 35 тактовых импульсов.

При этом серия импульсов, число которых пропорционально обратному току 7«с выхода преобразователя 11 через элемент И 25 поступает в блок 13 индикации, индицирующего величину

Сигнал "Конец преобразования" с выхода преобразователя 11, поступающий на счетный вход двоичного счетчика 20, изменяет его состояние, при этом на соответствующем выходе дешифратора 21 появляется единичный импульс устанавливающий двоичный счетчик 20 и второй триггер 34 в исходное состояние. Выходной сигнал триггера 34 прекращает работу тактового генератора 35 импульсов и устройство после определения класса и токов 7 и 3« возвращается в исходное состояние.

Таким образом, устройство вследствие расширения функциональных возможностей определяет класс испытуемого тиристора и измеряет токи 7 т и

7e6p sa время одного цикла измерения, что приводит к повышению быстродействия измерения, так как отсутствует необходимость переналадки устройства для измерения различных параметров испытуемого тиристора. I;pe этом измерение указанных параметров испытуемых тиристоров различных типов связано лишь с изменением кода задатчика кода делителя, определяющего коэффициент делителя в соответствии с необходимым значением коэффициента запаса по напряжению.