Устройство для измерения напряжения отсечки и дифференциального сопротивления полупроводниковых вентилей

 

Ое еа д.я

3ATRHTlfe- . «® дг

Мйд

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н вЂ” М"- -й

ИЗОБРЕТЕНЙЯ

))717841

К АВТОРСКОМУ

ТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 190473 (21) 1909555/18-21. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет Р1 М 2

G 01 R 15/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30Л580. Бюллетень HP 20 (53) УДК621. 317. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 300580 (72) Авторы изобретения

) .В. Д. Шевцов, Г.М. Семенов и A.A. Рабинерсон (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ОТСЕЧКИ

И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

ВЕНТИЛЕЙ

) 25

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для экспрессконтроля параметров прямой ветви вольт — амперной характеристики полупроводниковых вентилей: напряжения отсечки U, а также дифференциального сопротивления R

Известно устройство для определения параметров напряжения отсечки и дифференциального сопротивления полупроводниковых вентилей, содержа- щее источник однополупериодного синусоидального тока, блок питания, делитель частоты, схему управления, тиристорный контактор, шунт (1). В качестве регистрирующего прибора используется осциллограф.

Известное устройство обладает низкой производительностью и низкой точностью при определении U и R .

Низкая производительность обусловлена большим количеством операций при построении вольт-ампернрй характеристики и вычислений U R . Низкая точность обусловлена применением в качестве регистрирующего прибора осциллографа, погрешность которого составляет не менее 10%, а также ошибками оператора при двукратном переносе вольт-амперной характеристики с экрана осциллографа на кальку, а затем на масштабную бумагу.

Недостатки известного устройства не позволяют проводить контрольные испытания вентилей по параметрам

U0 Во,а это снижает качество информации на вентили, следствием чего являет ся неоправданное увеличение весогабаритных размеров преобразовательныхх устройств на основе полупроводниковых вентйлей, так как расчет устройств ведется исходя из предельных параметров U, R+ на используемый тип вентиля. Затруднен также выбор вентилей при их параллельном включении.

Иэ известных устройств наиболее . близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения напряжения отсечки и дифференциального сопротивления полупроводниковых вентилей, содержащее источник импульсов тока, к которому подключены последовательно испытуемый вентиль и шунт (2).

Однако зто устройство также имеет малую точность и быстродействие.

737841

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия.

Это достигается тем, что устройсгвб "для измерения напряжения отсечки и дифференциального сопротив ления полупроводниковых вентилей, . сОдержащее источник ймпульсов тока, к котОрому подключены последовательно испытуемый вентиль и шунт, снаб йейо Х(вуаля схемами сравнения, входы которых подключены к шунту, четырьмя нормально замкнутыми ключами, через каждый из которых параллельно испыту" емому вентилю подключены введенные в устройство четыре запоминающих конденсатора, и четырьмя нормально разомкнутыми ключами, через каждый йз которых параллельно запоминающим

" конденсаторам подключены введенные в устройство три делителя напряжения, и блоком задержки, вход которого подключен к выходу второй схемы сравнения, — а выход — к управляющим входам

Введенных в устройство цифровых из" МЕРительных приборов, при этом выход одной: схемы сравнения подключен к ,управляющим входам двух нормально замкнутых ключей, подключающих два запоминающих конденсатора параллель но иСпытуемому вентилю, а выход второй схемы сравнения — к управляющим входам двух других нормально замкнутых ключей и четырех. нормально разомкнутых ключей, вход цифрового измерительного прибора для отсчета на прФкенйя отсечки подключен к сред : нйм точкам двух делителей на(тряжения, а выход цифрового измерительного прибора для отсчета дифференциального сопротйвления подключен параллельно меньшему илечу третьего делителя на— — пряжения причем этот делитель напряжения подключен через два нормально раэомкнутых ключа. к двум запоминаюй(им конденсаторам, соединенным после довательно.

На Фиг; 1 представлена структурная

:электрическая схема предлагаемого устройства;цля йзмерения напряжения отсечки и дифференциального сопротивления нолупроводнйковых вентилей на Фиг.2 — вольт-амперная характе""::-ристик@ полупроводникового вентиля.

Устройство содержит источник 1. . импульсов тока, который обеспечивает прохождение импульсов прямого тока через испытуемый вентиль 2 и шунт 3.

К муфту 3 подключены две схемы сравнения "4 и 5, формирующие выходной импульс при-достижении тока в цепи испытуемого прибора соответственно

0,5 и 1,5 3„, Выходы схем сравнения 4 и 5 соединены соответствейно с промежуточными блоками б и 7, которые управляют работой нормально замкнутЫх контактов 8,9 и 10, 11 соответственно. При разьыкании контактов .8;9 и 10,11 напряжение на запоминающих конденсаторах 12,13 и 14,15 осРешая этн уравнения относительно Uo и R, находим

40 V !50 950 (3) о 1 2

Ua ™1 02 ™4

const

4 Учитывая уравнения 3, 4, показания измерительного прибора 20 при таком выборе коэффициентов деления делителей численно равно.О, 1 Up> а прибора 21 †. R

gp Измерительный прибор 20 может использоваться с предварительным усилителем, имеющим коэффициент усиления 10. В"этом случае показание прибора численно равно U .

В данном устройстве для коммутации цепей наиболее предпочтительны герконы, например, типа МК-15-3.

В качестве измерительных приборов целесообразнее испольэовать цифровые вольтметры постоянного напряжения

40 типа Ф 203, которые имеют выход на цифропечатающее устройство. (4) ФормУла изобретения

Устройство для измерения напряже65 ния отсечки и дифференциального сотается равным падению напряжения на испытуемом приборе, которое соответствует значениям тока, равным О, 5 и 1,5 3„ .

Промежуточный блок 7 одновременно с раэмыканием контактов, 10 и 11 обеспечивает управление работой нормально разомкнутых контактов 16-19, через которые к конденсаторам подключаются быстродействующие измерительные цифровые приборы 20 и 21

co своими делителями, состоящими из регистров 22-25 и 26, 27 соответственно. Выход промежуточного блока

7 соединен с входом блока задержки

28, который формирует сигнал запуска измерительных приборов 20 и 21 в тот момент времени, когда процесс включения контактов 16-19 окончилоя (т.е. с задержкой на время включеНия контактов) .

Коэффициенты деления делителей приборов 20 и 21 выбираются равными

15 — для делителя на резисторах

22 и 23;

25 5 — для делителя на резисторах

25 и 24:

1/3„, — для делителя на резисторах 27 и 26;

При этом уравнения, описывающие

З0 аппроксимирующую прямую вольт-амперной характеристики для двух напряжений U u U соответствующих токам 0,53 и 3,5 3„„> можно записать в виде

0 -U +053h1R

Ъ (1) и =u+,5g

2 о (2) 737841

5 противления полупроводниковых вентилей, содержащее источник импульсов тока, к которому подключены последовательно испытуемый вентиль и шунт, отличающее ся тем, что, с целью повьпаения точности и быстродействия, оно снабжено двумя схемами сравнения, входы которых подключены к шунту, четырьмя нормально замкнутыми ключами, через каждый из которых параллельно испытуемому вентилю подключены введенные в устройство. четыре запоминающих конденсатора, и четырьмя нормально разомкнутыми ключами, через каждый иэ которых параллельно запоминающим конденсаторам подключены введенные в 15 устройство три делителя напряжения, и блоком задержки, вход которого подключен к выходу второй схемы сравнения, а выход — к управляющим входам введенных в устройство цифровых изме- 20 рительных приборов,при этом вйход одной схемы сравнения подключен к управляющим входам двух нормально замкнутых ключей, подключающих два запоминающих конденсатора параллельно исФилиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 пытуемому вентилю, а выход второй схемы сравйенйя к управляющим входам двух других нормально замкнутых ключей а четырех нормально разомкну тых ключей, вход цифрового измерительного прибора для отсчета напряжения отсечки подключен к средним точкам двух- делйтелей напряжения, а вход цифрового измерительного прибора для отсчета дифференцйального сопротив— ления подключен Фараллельйо меньщему плечу третьего делителя напряжения, причем этот делитель напряжения йодклЬчей через два нормально разомкнутых ключа к двум запоминаю-" щим конденсаторам, соединеннйм" йоследовательно.

Источнйки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник IIo полупроводнико- вым диодам, транзисторам и интегральным схемам. М., Энергия, 1972, с. 57-59, рис. 4-14, 4-15.

2. Бардин В.М. и др. Аппаратура и

-методы ко т * йтроля "параметров силовых полупроводниковых "вентилей, М., Энер гия, 1971, с. 49, рис. 2-3.