Устройство для классификации силовых тиристоров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о920585 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено, 110780 (21) 2958441/18-21 с присоединением заявки М2 (23) Приоритет (Й) М.Кл з

G 01 R 31/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1504,82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описани я, 150482 (53) УДК 621. 382.. 2 (088. 8)

A.Ã.ÌèKîâ, В.Я.Осипов и В.П.Цет ин,,,.....,, (:

° )

Иордовский государственный университет""имт-И-П Огарева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ф (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ СИЛОВЫХ

ТНРНСТ0РОВ

Изобретение относится к устройствам для измерения и контроля параметров силовых полупроводниковых приборов (СПП) и предназначено для оп-. ределения класса СПП.

Известно устройство, поэволжощее измерять величины Vnpmag и Va6y,max . и по ним определять класс прибора.

Для этого выбирается. меньшее из зна-. чений Чпр тпак и VaÛð толк,. и умножается на коэффициент, различный для раз- личных типов. приборов jlj .

Недостатками этого устройства является как низкая точность измерения, так и необходимость дополнительной обработки результатов для определе-, ния класса. Последнее резко снижает производительность и может приводить к значительным субъективным ошибкам.

Известно устройство для классификации полупроводниковых вентилей по величине обратного пробивного напряжения. 21 . . Недостатком данного устройства является невозможность классификации тиристоров в автоматическом режиме. Классификация же с ручной сменой полярности включения испытуемого прибора низкопровзводительна.

Известно также устройство для контроля параметров тиристоров, содержащее ключ, индикатор, блок памяти, генератор синхроимпульсов, цифровой вольтметр, источник напряжения, шунт, блок предельного тока, блок сравнения, блок управления, ключи ограничения напряжения, счетчик импульсов, индикатор класса, блок ограничения класса (31 .

Однако данное устройство, позво.ляя контролировать тиристоры в автоматическом режиме, сложно.по устройству и обладает относительно высокой энергоемкостью, так как измерения проводятся при приложении к испытуемому прибору пачки импульсов высокого напряжения прямой и обратной полярности большой протяженности, что приводит .к снижению точности измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения контролируемых параметров тиристора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник импульсов высокого напряжения, измерительный шунт, блок сравнения токов, блок измерения напряжения класса, блок памяти и клеммы.

920585 для подключения исследуемого тиристора, одна из которых, соединена с выходом источника импульсов высокого напряжения, введены инвертор, дополнительный блок памяти, компаратор, измерительный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника импульсов высокого нап- ряжения, а выход — со входом инвертора и входом блока памяти, выход которого подсоединен к одному из вхо10 дов компаратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора и информационным входом дополнительного блока памяти, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, а выход — к первому входу блока измерения напряжения класса, второй вход которого подключен к первому выходу блока сравнения токов, первый вход которого соединен со второй клеммой для подключения исследу-емого тиристора и первым выводом измерительного шунта, второй вывод ко20 торого соединен с общей шиной, а второй вход блока сравнения токов соединен с клеммой подачи уставки по

25 току, а второй выход - с управляющим положительной, второй - отрицательной ° полярности..Форма импульсов некритична, она может быть любой, колоколообразной, трапециедальной и др.

По мере роста напряжения положительной полярности на испытуемом при боре (ИП) ток в его цепи возрастает и в некоторый момент времени становится равным величине уставки. В этот момент времени блок 9 сравнения токов выдает по второму выходу сигнал, прекращающий .рост напряжения положительной полярности на ИП- Напряжение на ИП, предшествовавшее мо60

65 входом источника импульсов высокого напряжения, в качестве источника импульсов высокого напряжения использо.ван генератор двухполярных импульсов высокого напряжения.

На Фиг.1 приведена Функциональная .схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства для случая линейно возрастающего напряжения.

Устройство содержит источник 1 двухполярных импульсов высокого .напряжения, измерительный делитель напряжения на резисторах 2 и. 3, измери- 40 тельный шунт 4, инвертор 5, блоки б и 7 памяти, компаратор 8, блок 9 сравнения токов, блок 10 измерения напряжения класса, клеммы 11 и 12 для подключения испытуемого тиристора.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" источник 1 двухполярных импульсов высокого напряжения вырабатывает один эа другим импульсы высокого напряжения, первый— менту срабатывания защиты, является величиной Члр mat . Сигнал, пропорциональный Vnp mar снимается с делителя напряжения на резисторах

2 и 3 и запоминается блоком памяти б.

После срабатывания защиты по положительному значению тока (по току утечки) источник 1 формирует импульс отрицательной полярности. В некоторый момент времени срабатывает защита по отрицательному значению тока (по обратному току), определив этим самым значения напряжения Voty max

Ограничение напряжения на уровне

Чабр пмх осуществляется аналогично описанному сигналом с блока 9 по второму выходу.

Сигнал, пропорциональный вели-. чине Чфр а< отрицательной по лярности, снймается с делителя на ! резисторах 2-3 и через инвертор 5 с коэффициентом усиления, равным ецинице, поступает на информационный вход управляемого блока 7 памяти. Блок 7 выполнен так, что не может принять для запоминания сигнал больший по амплитуде, чем выходной сигнал с блока 6. Операция сравнения этих сигналов производится компаратором 8, который вырабатывает сигнал, закрывающий вход блока 7, если сигнал с инвертора 5 повышает уровень сигнала с блока б.

Следовательно, блок 7 памяти запоминает или величину напряжения

Vobp max, если оно по амплитуде не больше Vnp max, или величину напряжения Vmp пол, еслй Vole там превышает по амплитуде Чяр ащ . Последний случай показан на временных диаграммах (фиг.2). Таким образом, блок 7 запоминает меньшее из двух значений . напряжения. Это меньшее значение поступает на вход блока 10 измерения напряжения класса, который запускается по второму входу в момент срабатывания защиты по обратному току.

Точность измерения параметров СПП в состоянии низкой проводимости (в том числе класса) существенно зависит от температуры структуры испытуmoro приЪора, поскольку ток утечки, по величине которого судят о качестве прибора, весьма термочувствительный параметр. Температура структуры, в свою очередь, зависит от выделяемой в структуре мощности, которая находится в первой зависимости от временй приложения к прибору испытательного напряжения.

В отличие от известного, в котором испытуемый прибор. подвергается воздействию двух "пачек" импульсов высокого напряжения, в предлагаемом устройстве измерение производится на однократном для каждой полярности импульсе напряжения, время измере920585 ния сокращается, а мощность, рассеиваемая на полупроводниковом приборе, снижается, благодаря чему точность измерения повышается.

Формула изобретения

1. Устройство для классификации силовых тиристоров, содержащее источник импульсов высокого напряжения, измерительный шунт, блок сравнения токов, блок измерения напряжения класса, блок памяти и клеммы для подключения исследуемого тиристора, одна из которых соединена с выходом ис- f5 точника импульсов высокого напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены инвертор, дополнительный блок памяти, компара- gg тор и измерительный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника импульсов высокого напряжения, а выход — с входом инвертора и входом блока памяти, выход 25 .которого подсоединен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора и информационным входом дополнительно-. à блока памяти, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, а выход — к первому входу блока измерения напряжения класса, второй вход которого подключен к первому выходу блока сравнения токов, первый вход которого соединен с второй клеммой для подключения исследуемого тиристора и первым выводом измерительного шунта, второй вывод которого соединен с общей шиной, а второй вход блока сравнения токов соединен с клеммой подачи уставки по току, а второй выход — с управляющим входом источника импульсов высокого напряжения.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что в качестве источника импульсов высокого напряжения использован генератор двухполярных импульсов высокого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аппаратура и методы контроля силовых полупроводниковых вентилей.

М., "Энергия", 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 241547, кл. Н 01 Ь 21/00, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 545938, кл. 6 01 и 31/26, 1975 (прототип).

920585

61.2

Составитель Н.Шиянов

Редактор М;Недолуженко Техред М.Тепер

Корректор Г. Orlop .

Заказ 2331/49 Тирам 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное ц

4 лр

Ффф и б

4р

Innх

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4