Устройство для измерения макси-мально допустимых прямых и обратныхнапряжений силовых полупроводниковыхприборов

 

Соеоа Советсмнк

Сецналтктнчеаое

Испублик

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ (111798650

К АЭТОРСКОМУ СВИ НЗЛЬСУВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ау (27) Закалено 110379 (21) 2735097/18-25

Р )м. кл.з с присоединением заявки М

6 01 R 31/26

Госуааретеемкмк комктет

СССР по дмам кзобретенк1 к открьикй (23) Приоритет

Опубликовано 2301.81. Бюллетень Н9 3

Дата опубликования описанию 230181 (53) УДК 621. 382.

-2(088.8) (72) Лвтори изобретенил

В.М. Бардин, A.Ã. Миков и В П. Цетлин

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНО.

ДОПУСТИМЫХ ПРЯМЫХ И ОБРАТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для контроля силовых полупровод .иковых приборов (вентилей, диодов) по максимально допустимым прямым и обратным напряжениям, при которых наблюдается загиб вольтамперной характеристики, характеризующийся резким увеличением тока через испытуемый прибор.

Известны устройства для измерения максимально допустимых прямых и обра ных напряжений полупроводниковых приборов, в которых измеряемый параметр регистрируется в момент. достиже- 15 ния током через прибор под действием нарастающего приложенного испыта" тального напряжения заданной величины (1) - (3).

Недостатком известных устройств 20 является низкая точность измерения, определяемая тем, что вольтамперные характеристики (BAX) силовых полупроводниковых приборов (СПП) в состоянии низкой проводимости могут су- 2 щественно отличаться друг от друга.

При одном и том же заданном токе через прибор на нем может быть измерена величина напряжения, существенно отличакщаяся от значения, при кото- 30 ром ВАХ испытуемого прибора имеет резко выраженный загиб. Поэтому большую точность могут обеспечить устройства, в которых измеряемый параметр регистрируется в момент резкого нарастания тока через прибор, т.е. в момент существенного увеличения про изводной тока по напряжению (дифференциальной проводимости).

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, которое содержит источник испытательного напряжения, подключенный к последовательной цепи иэ клемм для подключения испытуемого прибора и измерительного шунта, блок сравнения токов, соединенный с измерительным шунтом одним из своих входов, и измерительный блок, блок сравнения токов, подключенный одним из входов к измерительному шунту, два источника уставок тока, формирователь временного интегв.-ла и т:огическую схему совпадения. С помощью источников уставок тока, подключенных ко вторым входам блоков сравнения токов, устанавливаются соот;еетственно нижний и верхний .1редели тока утечки через испытуемый прибор, а с помощью формирователя временно798650

Недостатком известного устройства является узкая область применения, 15 так как практически используется для контроля маломощных диодов из-за ог раниченной мощности источника испытательного напряжения.

Кроме того, высокая точность изме- 20 рения максимально допустимых напряжений в нем достигается только при условии высокой линейности испытательного напряжения, поскольку определение дифференциальной проводимости испытуемого прибора производится косвенным путем.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены делитель напряжения, подключенный параллельно источнику испытательного напряжения, блок задания приращения напряжения с первым запоминающим конденсатором, подключенным к его выходу, блок сравнения напряжений, один иэ входов которого подключен к первому запоминающему конденсатору, а другой - к делителю напряжения, блок временной задержки, соединенный с выходом блока сравнения напряжений; ключ, блок задаАия приращений тока, сумматор и второй запоминающий конденсатор, причем выход блока времен40 ной задержки. соединен со входами ключа и блока задания приращений тока, выходы которых через сумматор связаны со вторым запоминающим конденса тором и другим входом блока сравнения токов, а выход последнего — co входами источника испытательного напряжения и измерительного блока.

Такое устройство позволяет измерять максимально допустимые прямые и обратные напряжения силовых полу50

55 провадниковых приборов, так как мощ» ность источника испытательного напряжения может быть сделана достаточно большой, поскольку в качестве него используется промышленная сеть, а к форме испытательного напряжения не предъявляются жесткие требования по

d0 стабильности и, тем более, линейнос ти.

ro интервала устанавливается тот интервал, за который должно произойти изменение тока утечки в диапазоне между нижним и верхним пределами.

При условии, что источник испытательного напряжения формирует на выходе импульс пилообразной формы, в устройстве производится определение дифференциальной проводимости испытуемого прибора и сравнение ее с заданным значением. При превышении это- 10 го значения регистрируется значение напряжения на испытуемом приборе,которое принимается эа максимально допустимое t4j.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения, делитель напряжения на резисторах 2, 3, измерительный шунт 4, блок 5 задания приращений напряжения с первым запоминающим конденсатором 6, блок 7 сравнения напряжения, блок 8 измерения, блок 9 временной задержки, блок

10 задания приращения тока, сумматор

11 со вторым запоминающим конденсатором 12, ключ 13, блок 14 сравнения токов, клеммы 15 и 16 для подключения испытуемого прибора 17.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" блок 1 начинает формирование импульса монотонно возрастающего испытательного напряжения, которое прикладывается к испытуемому прибору. Одновременно запускается блок 5, задающий уставку приращения напряжения. Величина заданной уставки напряжения запоминается конденсатором 6. По мере роста испытательного напряжения сигнал, снимаемый с резистора 3, увеличивается и в какой-то момент времени достигает величины заданной уставки приращения напряжения. Блок 7 фиксирует этот момент. Импульс с его выхода прежде всего устанавливает на конденсаторе

6 (посредством блока 5) новое значение уставки напряжения.

Уставка приращения тока формируется следующим образом.

Сигнал с блока 7, задержанный блоком 9, запускает блок 10 з „цания приращения тока и ключ 13. Напряжение с выхода блока 10, определяющее заданную величину приращения тока, и напряжение с ключа 13, соответствующее величине тока, протекающего по шунту 4 (и, следовательно, через испытуемый прибор), складываются с помощью сумматора 11.

Результирующее напряжение запоминается конденсатором 12 и остается постоянным в течение одного цикла работы блока 7.

Напряжение с блока 11 сравнивается блоком 14 с величиной напряжения на шунте 4, которое в зависимости

Ьт BAX СПП может монотонно с той или иной крутизной меняться вслед за возрастанием испытательного напряжения.

t» каждым новым циклом работы блок 7 фиксирует все более высокий уровень напряжения на СНП. В некоторый момент времени испытательное напряжение достигает той величины, когда сигнал с шунта 4 становится равным результирующему напряжению на блоке

11. NDMeHT равенства этих напряжений фиксируется блоком 14 ° Сигнал с его выхода отключает источник 1 и включает блок измерения 8 для измерения величины напряжения, предшест798650

lS вовавшего моменту выключения источника 1.

Данное предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность измерений без предъявления жестких требований к форме, стабильности и линейности напряжения, формируемого источником испытательного напряжения, и может найти более широкое, применение по сравнению с известным устройством, особенно при контроле силовых полупроводниковых приборов, благодаря отсутствию ограничений по мощности источника испытательного напряжения.

Формула изобретения

Устройство для измерения максимально допустимых прямых и обратных напряжений силовых полупроводниковых 2{) приборов, содержащее источник испытательного напряжения, подключенный к последовательной цепи иэ клемм для подключения испытуемого прибора и измерительного шунта, блок сравнения токов, соединенный с измерительным шунтом одним из своих входов, и измерительный блок, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения, в него введены делитель напряжения, подключенный параллельно источнику испытательно Русл го напряжения, блок задания приращения напряжения с первым запоминающим конденсатором, подключенным к его выходу, блок сравнения напряжений, один иэ входов которог подключен к первому запоминающему конденсатору, а другой — к делителю напряжения, блок временной задержки, соединенный с выходом блока сравнелия напряжений, ключ, блок задания приращений тока, сумматор и второй запоминающий конденсатор, причем выход блока временной задержки соединен со входами ключа и блока задания приращений тока, выходы которых че" рез сумматор связаны со вторым запоминающим конденсатором.и другим входом блока сравнения токов, а выход последнего - co входами источника испытательного напряжения и измерительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 241547 кл. G 01 R 31/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 545938, кл. G 01 R 31/26, 1977.

3. Прибор для контроля параметров силовых вентилей. В сб. — "Силовая полупроводниковая техника", вып. 10, М., ВНИИЭМ 1968.

4. Патент Японии Р 51-21548, кл. 99(5) С 6, опублик. 1976 (прототип).

ИПИ Заказ 10020/57 аж 743 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4