Устройство для разбраковки силовых полупроводниковых приборов

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для испытаний силовых полупроводниковых приборов. Может использоваться для классификации силовых полупроводниковых приборов по предельному току. Цель изобретения - повышение достоверности разбраковки силовых приборов по току, достигается путем замены последовательного способа обработки информации на параллельный , а также повышением быстродействия блоков сравнения по напряжению путем их; упрощения. Устройство содержит генератор 1 импульсов испытательного тока, измерительный шунт 2, клеммы 3 и 4 для подключения соответственно катода и анода испытуемого прибора (ИП) 5, блок 6 уставок, блоки сравнения по напряжению 7, 8 и 9, по току 10, 11 и 12, триггеры 13, 14 и 15, блок 16 индикации, клемму 17 для подключенмя управляющего электрода ИП 5, блок 18 управления. Схемы блоков управления, уставки и индикации приведены в описании изобретения . 4 з.п. ф-лы, 6 ил. (О сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ I

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3817193/24-21 (22) 27.11.84 (46) 15.05.86. Бюл. ¹ 18 (71) Мордовский ордена Дружбы народов государственный университет им, Н.П.Огарева (72) А.Г.Миков и M.È.Êoðîòèí (53) 621.382.2(088 8) (56) Автоматизированный комплекс для испытаний тиристоров АК ИТ-1250 (Техническое описание ИР 264.00.00.00.ТО, 1979).

Авторское свидетельство СССР № 1056087, кл. G 01 R 31/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для испытаний силовых полупроводниковых приборов. Может использоваться для классификации силовых

ÄÄSUÄÄ1231478 А 1 полупроводниковых приборов по предельному току. Цель изобретения повышение достоверности разбраковки силовых приборов по току, достигается путем замены последовательного способа обработки информации на параллельный, а также повышением быстродействия блоков сравнения по напряжению путем их упрощения. Устройство содержит генератор 1 импульсов испытательного тока, измерительный шунт

2, клеммы 3 и 4 для подключения соответственно катода и анода испытуемого прибора (ИП) 5, блок 6 уставок, блоки сравнения по напряжению 7, 8 и 9, по току 10, 11 и 12, триггеры

13, 14 и 15, блок 16 индикации, клемму 17 для подключения управляющего электрода ИП 5, блок 18 управления.

Схемы блоков управления, уставки и индикации приведены в описании изобретения. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1231478

30

50

Изобретение. относится к измерительной технике, в частности к устройствам для испытаний силовых полупроводниковых приборов, и может быть использовано для классификации силовык полупроводниковых приборов по предельному току.

Целью изобретения является повыше ние достоверности разбраковки силовых приборов по току путем замены последовательного способа информации на параллельный, а также за счет повышения быстродействия блоков сравнения по напряжению вследствие их упрощения.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для разбраковки силовых полупроводниковых приборов; на фиг. 2 — схема генератора импульсов испытательного тока; на фиг. 3 — то же, блока управления; на фиг. 4 — то же, блока уставок; на фиг. 5 — то же блока индикации; на фиг. 6 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов испытательного тока, силовые выходы которого соединены последовательно с токоиэмерительным шунтом 2, клеммами 3 и 4 для подключения соответственно катода и анода испытуемого прибора (ИП) 5. Блок 6 уставок подключен выходами к входам блоков 7, 8 и 9 сравнения по напряже нию и блоков 10, 11 и 12 сравнения по току, причем выходы блоков сравнения соединены с входами триггеров

13, 14 и 15, а выходы последних с входами блока 16 индикации.

Клемма 4 для подключения анода

ИП дополнительно соединена с входами блоков 7, 8 и 9 сравнения по напряжению.

Токоизмерительный шунт 2 точкой соединения с клеммой 3 подключен к общей шине, а точкой соединения с выходом генератора 1 — к входам блоков 10, 11 и 12 сравнения по току.

Клемма 17 для подключения управляющего электрода ИП соединена с выходом блока 18 управления, а вход последнего — с дополнительным выходом генератора 1.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" генератор 1 импульсов тока осуществляет заряд накопительной емкости ца заданного уровня U „ „и запуск схемы формирования импульсов испытательного тока, одновременно с началом формирования импульса тока осуществляется "очистка" (сброс) триггеров 13, 14 и 15 и через блок 18 управления открывается ИП.

Импульс тока проходит через ИП

5 и шунт 2, создавая на них соответствующее падение напряжения. Форма импульса тока близка к синусоидальной с той лишь разницей, что задний фронт импульса имеет значительно меньшую крутизну (фиг. 6, диаграммы д, I, .II).

Аналогичный вид имеет сигнал, снимаемый с измерительного шунта 2. Падение напряжения на ИП 5 имеет два выброса: оцин (t -t, ) обусловлен боль— шим падением напряжения на еще не полностью открытом приборе, второй соответствует максимальному значению испытательного тока (фиг. 6, диаграммы 6 ).

Сигнал с измерительного шунта 2 поступает на блоки 10, 11 и 12 сравнения по току, где сопоставляется с уставками тока. На выходах блоков

10, 11 и 12 (фиг. 6) выделяются импульсы напряжения большого уровня, длительность которых определяется временем превышения током через ИП 5 заданного уровня. Сигнал с анода ИП

5 пос.тупает на блоки 7, 8 и 9 сравнения по напряжению, где также сопоставляются с соответствующими уставками. На выходах блоков 7, 8 и 9 выделяются импульсы напряжения низкого уровня, длительность которых определяется временем превышения значением напряжения U заданного уровня.

Сравнение уровней тока и напряжения с соответствующими уставками производится параллельно и независимо друг от друга. Результаты сравнения анализируются триггерами 13, 14 и 15.

В момент времени „(фиг. 6), когца значение тока, протекающего через

ИП 5, равно верхнему значению классификационного тока, блок 10 сравнения па таку, на второй вход которого поступает уставка, соответствующая верхнему значению тока, формирует отрицательный фронт импульса, поступающий на счетный вход триггера 13.

На I-вход этого триггера 13 подается сигнал с выхода блока 7 сравнения

1231478 по напряжению. Если в момент фиксации тока напряжение на ИП 5 меньше нормы (высокий уровень потенциала на

I-входе триггера), триггер 13 переключается, блокируя переключение триггеров 14 и 14 и активизирует блок 16 индикации, регистрируя принадлежность ИП к группе с верхним значением классификационного тока.

Если напряжение на ИП в этот момент больше нормы для верхнего значения тока (низкий уровень потенци ала на I-входе триггера), сигнал, с блока 10 сравнения по току не переключает триггер 13 и в работу всту-1 пают триггеры 14 и 15, осуществляющие аналогично разбраковку ИП по группам по средним и нижним значениям классификационного тока.

Если падение напряжения на ИП ока-2О зывается больше нормы для всех возможных значений классификационного тока, ни один из триггеров не переключается, оказавшись заблокированными по I-входам. В этом случае блоком

16 индикации регистрируется сигнал

"Брак".

Устройство построено с применением интегральных схем и операционных усилителей, а также других 1дискретных элементов.

Принцип построения генератора (фиг. 2) общеизвестен: заряд накопительного конденсатора с последующим

РазрядoM его через формирующую индук-35 тивность.

Заряд конденсатора 19 схемы 20 формирования импульсов испытательного тока осуществляется от трансформатора 21 через управляемый ключ 22, 40 ограничительный резистор 23 и диоды

24 и 25. Уровень напряжения на конденсаторе 19 (и в конечном итоге амплитуда импульса тока) контролируется компаратором 26 схемы 27 ограничения амплитуды импульсов испытательного тока.

По сигналу "Пуск" триггер 28 меняет свое состояние и разрешает прохождение импульсов, синхронизированных SG с сетью, на выходной каскад схемы

ВК1 29.

Входной ключ 30 схемы ВК1 открывается и осуществляет заряд конденсатора, При заряде конденсатора до эа- 55 данного уровня триггер 27 "захлопы- вается", прекращая заряд конденсатора. С инвертирующего выхода триггера через схему 3! формирования импульсов сброса осуществляется сброс триггеров 13, 14 и l5 устройства и запуск выходного каскада 32 схемы ВК2 для включения раэрядного тиристора 33.. Испытательный импульс тока снимается с вторичной обмотки трансформатора 34 и схемы 20 формирования импульсов испытательного тока.

Включение ИП осуществляется сигналом блока 18 управления (фиг. 3).

Блок включает-общеизвестную схему выходного каскада (ВК) и входной инвертирующий элемент.

На фиг. 4 показан один из вариантов схемы блока 6 уставок. Блок включает схемы формирования уставок по току и напряжению, содержащие делители напряжения, позволяющие производить в некоторых пределах регулировку напряжения уставок.

Питание делителей осуществляется от высокостабильных параметрических стабилизаторов.

В качестве элементов сравнения по току и напряжению применены опера ционные усилителя К574УД1 в типовом включении. Их быстродействие обеспечивает высокую точность работы устройства.

Триггеры 13, 14 и 15 — в интегральном исполнении, серии К155 ТВ1, имеющие схему 3 И по I-входам.

При возбуждении триггера 13 на первом входе блока индикации (фиг. 5) устанавливается высокий потенциал (единица), а на втором — низкий (нуль). Светодиод 35 светится, регистрируя принадлежность ИП к верхнему значению классификационнего тока.

Аналогично отрабатывает схема при возбуждении триггера 14 либо 15, регистрируя принадлежность ИП к среднему либо нижнему значениям классификационного тока соответственно. .Если ИП не попадает ни в одну из классификационных групп (триггеры

13, 14 и 15 не возбуждаются), на инвертирующих выходах триггеров присутствуют "единицы", которые через элемент И зажигают светодиод 36.

Формула изобретения

Устройство для разбраковки силовых полупроводниковых приборов, содержащее генератор импульсов испы1231÷78 тательного тока, соединенный одним выходом с клеммой для подключения анода испытуемого прибора и первыми входами трех блоков сравнения .о напряжению, другим выходом соединенный с первыми входами трех блоков сравнения по току и с первым выводом то коизмерительного шунта, второй вывод которого соединен с клеммой для под- 10 ключения катода испытуемого прибора и общей шиной, а вторые входы трех блоков сравнения по напряжению и трех блоков сравнения по току соединены с соответствующими выходами 15 блока .уставок, блок управления, вход которого соединен с третьим выходом г енератора импульсов испьггательно;.-о тока, а выход — с клеммой для подключения управляюшего электрода и< — 20 пытуемого прибора, блок индикации, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что, с целью повышения достоверности разбраковки, в него введены три триггера, а блок индикации снабжен тремя 5 дополнительными входами, причем Pвходы триггеров подключены к третьему выходу генератора импульсов испытательного тока, T.-входы первого, второго и третьего трйггеров соедйне- 30 ны соответственно с выходами первого, второго и третьего блоков сравнения по напряжению, С-входы данных триггеров — с выходами соответствук— щих блоков сравнения по току, а выхо-35 ды триггеров соединены с coo ríeòñòâó-* ющими входами блока индикации, причем инверсный выход первого триггера соединен дополнительно с вторыми Iвходами второго и третьего триггеров,g0 а инверсный выход второго триггера с третьим 1-входом третьего триггера, а генератор импульсов испытательного, тока снабжен дополнительным входом, соединенным с пусковой шиной. 45

2. Устройства по и. 1„ î r л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор импульсов испытательного тока содержит трансформатор, схему формирования импульсов испытательного тока, 50 формирующее звено, два выходнЫх каскада, схему формирования им сброса, схему ограничения амплитуды исггытательного тока, триггер, причем С-вход триггера является четвер- 55 тым входом генератора импульсов испытательного тока, a R-вход триггера соединен с выходом схемы ограничения амплитуды испытательного тока, вход которой соединен с дополнительным выходом схемы формирования импульсов испытательного тока, прямой выход триггера соединен с первым входом первого выходного каскада, а инверсный выход триггера — с входом схемы формирования импульсов сброса, первый выхсд которой является третьим выходом генератора импульсов испытательного тока, второй вьгход схемы формирования импульсов сброса соединен с входом второго выходного каскада, первичная обмотка трансформатора соединена с источником питанИя, первый вывод первой вторичной обмотки трансформатора соединен с входом схемы формирования импульсов испытательного тока, а первый вывод второй вторичной обмотки соединен с входом формирующего звена, вторые выводы вторичных обмоток трансформатора соединены с обшей шиной, а выход формирующего з-ена соединен с вторым входом первого выходного каскада, выходы которого соединены с третьим и четвертым управляющими входами схемы формирования импульсов испытательного-тока, а пятый и шестой управляющие входы которой соединены с выходами второго выходного каскада, причем первый и второй выходы схемы формирования импульсов испытательного тока являются первым и вторым выходами генератор. . импульсов испьггатель-, ного тока.

3„ Уствоистэо по пэ 1, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что блок управления содержит схему выходного каскада и инвертирующий элемент, причем вход инвертирующего элемента является входом блока управления, выход янвертирующегo элемента соединен с входом выходного каскада, а выход выходного каскада является выходом блока управления.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок уставок содержит источник постоянного напряжения, схему формирования уставок по напряжению, схему формирования уставок по току и два резистора, причем первый вывод первого резистора соединен с положительным выводом источника питания, а второй вывод— со схемой формирования уставок по яэпряжению, выходы которой являются

1231478 первым, вторым и третьим выходами блока уставок, первый вывод второго резистора соединен с отрицательным выводом источника питания, а второй вывод подключен к входу схемы форми- 5 рования уставок по току, Зьгходы которой являются четвертым, пятым и шестым выходами блока уставок.

5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок индикации содержит четыре светодиода, четыре резистора и схему И, причем первые выводы первого, второго и третьего резисторов соединены с первым, третьим и пятым входами блока индикации, а другие выводы резисторов соединены с анодами соответствующих светодиодов, катоды которых соединены соответственно с вторым, четвертым и шестым входами блока индикации и тремя входами схемы И, выход которой соединен с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с анодом четвертого светодиода, катод которого соединен с бщей шиной.

Ю1

1231478 оруьроаанил ра таку

1 — 1

I

1 дери рармираБа иия аппа8пк м напрЯЯеииЮ

Фиг.

Составитель В.Каменщиков

Техред Л.Олейник Корректор И.Муска

Редактор А. Гулько

Заказ 2562/51

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4!5

1

1

l х!

1