Показать метаданные Скрыть метаданные

(19)

(11)

2 516 609

(13)

(51)

МПК

G01R31/26(2014-01-01)

(21) (22)

Заявка

2012138818/28, 2012-09-10

(24)

Дата начала отсчета патента

2012-09-10

(22)

дата подачи заявки

2012-09-10

(45)

опубликовано

2014-05-20

(72)

авторы

Беспалов Николай НиколаевичЛысенков Алексей Евгеньевич

(73)

патентообладатели

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Государственный Университет Им. Н.П. Огарёва"

(56)

Документы, цитированные в отчете о поиске

US 4713612, 15.12.1987JP 4359169 A, 11.12.1992.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД-КОРПУС ТРАНЗИСТОРОВ С ПОЛЕВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 2014 года по МПК G01R31/26

Описание патента на изобретение RU2516609C2

Изобретение относится к технике измерения тепловых параметров компонентов силовой электроники, в частности силовых полупроводниковых приборов, включающих в себя МДП-транзисторы и биполярные транзисторы с изолированным затвором, и может быть использовано для контроля их качества.

Известен способ определения теплового сопротивления переход-корпус силовых полупроводниковых приборов в корпусном исполнении, заключающийся в том, что полупроводниковый кристалл нагревают путем пропускания через него постоянного тока I₀ заданной амплитуды и в процессе нагревания измеряют значение его термочувствительного параметра, в качестве которого используют прямое падение напряжения на кристалле U_П и одновременно измеряют температуру основания корпуса T_C прибора в выбранной точке. Запоминают эти значения, получая их зависимости от времени t. Прекращают нагрев полупроводникового кристалла при достижении температуры T_C заданного значения и в режиме естественного охлаждения при подаче на кристалл коротких измерительных импульсов тока с амплитудой, равной значению постоянного греющего тока I₀, и скважностью, не влияющими на тепловое равновесие прибора, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра и температуры основания корпуса, получая зависимости U_П(t) и T_C(t) на интервале охлаждения. При этом длительность интервала охлаждения выбирают из условия безусловного выполнения t>3τ, где τ - наибольшая тепловая постоянная конструкция прибора, определяют момент динамического равновесия на интервале нагрева и по полученным зависимостям вычисляют тепловое сопротивление переход-корпус (RU 2240573, МПК G01R 31/26, опубл. 20.11.2004).

Недостатками известного способа являются:

1. Сложное техническое решение реализации способа, обусловленное необходимостью использования источника греющего постоянной тока с малыми значениями пульсаций, что обуславливает применение мощного и высокоточного источника постоянного тока, а также источника измерительных импульсов тока с амплитудой, равной величине греющего постоянного тока, что также требует мощного и высокоточного источника импульсного тока.

2. Сложность реализации обработки результатов измерения, обусловленная применением аппроксимации экспоненциальными функциями снятой точечной временной зависимости напряжения на испытуемом приборе в процессе нагрева и нахождения точных значений коэффициентов аппроксимации с корреляцией по методу наименьших квадратов, являющихся тепловыми параметрами полупроводниковых приборов, что требует длительного итерационного процесса определения теплового сопротивления.

3. Упущение того факта, что в процессе нагрева изменяется выделяемая прибором мощность потерь вследствие изменения значения прямого падения напряжения на приборе при увеличении температуры кристалла прибора, что приводит к увеличению погрешности определения теплового сопротивления.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ определения теплового сопротивления переход-корпус силовых полупроводниковых приборов в корпусном исполнении, заключающийся в том, что через испытуемый прибор пропускают постоянный измерительный ток I_measure заданной величины. В начальном термодинамическом равновесии в момент времени t₀ измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра u_hc(t₀) и температуры корпуса T_C(t₀). С момента времени t₁ до момента времени t₂ нагревают прибор током i_heat произвольной формы. В процессе нагрева в моменты времени $t_{h e a t_{i}^{(n)}}$ n-го интервала измерения и запоминания термочувствительного параметра $u_{h c} (t_{h e a t_{i}^{(n)}})$ измеряют и запоминают значения тока $i_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}})$ , вычисляют среднюю мощность n-го интервала измерения потерь $P_{t o t_{n}}$ . С момента времени t₁ величину греющего тока i_heat увеличивают от минимальной, равной величине постоянного измерительного тока I_measure, и при сравнении вычисленной средней мощности потерь на n-м интервале измерения $P_{t o t_{n}}$ с предварительно установленной максимально допустимой мощностью P_MAX прекращают увеличивать греющий ток i_heat, продолжая процесс нагрева. В момент t₁ прерывают протекание греющего тока i_heat, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра u_hc(t₂) от протекания постоянного измерительного тока I_measure и температуры корпуса T_C(t₂). После момента времени t₂ в режиме естественного охлаждения по достижении термодинамического равновесия в момент времени t₃ измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра u_hc(t₃) и температуры корпуса прибора T_C(t₃) и рассчитывают тепловое сопротивление переход-корпус (RU 2300115, МПК G01R 31/26, опубл. 27.05.2007).

Недостатками известного способа являются:

1. Способ не может быть использован для определения теплового сопротивления полевых транзисторов, поскольку опирается на линейную температурную зависимость прямого падения напряжения на токопроводящем канале, в то время как у полевого транзистора данная зависимость имеет нелинейный характер.

2. Способ не учитывает того факта, что после достижения вычисленной средней мощностью потерь на n-м интервале измерения $P_{t o t_{n}}$ предварительно установленной допустимой мощности P_MAX при дальнейшем нагревании прибора неизменным током i_heat выделяемая прибором мощность будет меняться в соответствии с изменением падения напряжения на кристалле, что может привести при уменьшении падения напряжения на кристалле - к увеличению времени определения теплового сопротивления, а при увеличении - к отказу испытуемого прибора.

3. В способе не представлена возможность определения переходного теплового сопротивления переход-корпус Z_thjc.

Технический результат заключается в обеспечении возможности определения теплового и переходного теплового сопротивлений переход-корпус транзисторов с полевым управлением, в частности, МДП-транзисторов и биполярных транзисторов с изолированным затвором, увеличение точности определения теплового сопротивления, снижении временных затрат на весь процесс измерения.

Технический результат достигается тем, что в способе определения теплового сопротивления переход-корпус транзисторов с полевым управлением, заключающемся в том, что через прибор в открытом состоянии предварительно пропускают измерительный ток, в начальном термодинамическом равновесии в момент времени t₀ измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра, в качестве которого используют падение напряжения на приборе в открытом состоянии u_j(t₀) и температуры корпуса T_C(t₀) в выбранной точке, с момента времени t₁ до момента времени t₂ прибор нагревают путем пропускания через него тока произвольной формы i_heat(t) в открытом состоянии, в процессе нагрева в моменты времени $t_{h e a t^{(n)}}$ прерывают протекание греющего тока i_heat и, пропуская через прибор измерительный ток, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра $u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})$ и температуры корпуса $T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})$ , в интервалах времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ периодически измеряют и запоминают значения греющего тока $i_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}})$ и вызываемого им падения напряжения на приборе $u_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}})$ , вычисляют среднюю мощность $P_{t o t_{n}}$ , выделяемую прибором в интервале времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ , с момента времени t₁ среднее значение греющего тока i_heat увеличивают от минимального, равного значению измерительного тока, и при сравнении значения вычисленной средней мощности потерь на n-м интервале измерения $P_{t o t_{n}}$ с предварительно установленной максимально допустимой мощностью P_MAX прекращают увеличивать среднее значение греющего тока i_heat и продолжают процесс нагрева, по достижении температуры корпуса прибора заданного максимального значения $T_{C_{M A X}}$ в момент t₂ полностью прерывают протекание греющего тока i_heat, через прибор пропускают измерительный ток и измеряют и запоминают значение термочувствительного параметра u_j(t₂), после момента времени t₂ в режиме естественного охлаждения по достижении термодинамического равновесия в момент времени t₃, выбираемый из условия безусловного выполнения t₃>>t₂+3τ, где τ - тепловая постоянная конструкции прибора, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра u_j(t₃) при протекании измерительного тока и температуры корпуса прибора T_C(t₃), после чего рассчитывают тепловое сопротивление переход-корпус R_thjc, на протяжении всего процесса определения теплового сопротивления переход-корпус управляемых полупроводниковых приборов в корпусном исполнении значения термочувствительного параметра u_j измеряют при пропускании через прибор импульса измерительного тока заданной амплитуды, длительность которого не влияет на термодинамическое состояние прибора, при подаче импульса напряжения заданной амплитуды на управляющий электрод прибора и по окончании переходного процесса, с момента времени t₁ до момента времени t₂ сравнивают вычисленную среднюю мощность $P_{t o t_{n}}$ , выделяемую прибором за интервал времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ , с предварительно установленной максимально допустимой для прибора рассеиваемой мощностью P_MAX и, когда значение $P_{t o t_{n}}$ меньше, равно или больше P_MAX, соответственно, увеличивают, оставляют неизменным или уменьшают среднее значение греющего тока, тепловое сопротивление переход-корпус рассчитывают как:

$R_{t h j c} = \frac{\frac{\lg (u_{j} (t_{2})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{a} + T_{C} (t_{0}) - T_{C_{M A X}}}{P_{t o t_{У С Т}}}$ ,

где: u_j(t₂) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока;

u_j(t₀) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии;

$T_{C_{M A X}}$ - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока;

T_C(t₀) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии;

$P_{t o t_{У С Т}}$ - среднее значение мощности потерь в установившемся тепловом режиме в процессе нагрева;

a - коэффициент, рассчитываемый по формуле:

$a = \frac{\lg (u_{j} (t_{3})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{T_{C} (t_{3}) - T_{C} (t_{0})}$ ,

где: u_j(t₃) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения;

T_C(t₃) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения;

при этом переходное тепловое сопротивление переход-корпус рассчитывают как:

$Z_{t h j c} (t_{h e a t^{(n)}}) = \frac{\frac{\lg (u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{a} + T_{C} (t_{0}) - T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})}{P_{t o t_{n}}}$ ,

где: $u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})$ - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в момент времени $t_{h e a t^{(n)}}$ в процессе нагрева прибора; $T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})$ - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в момент времени $t_{h e a t^{(n)}}$ в процессе нагрева; $P_{t o t_{n}}$ - средняя мощность потерь, выделяемая прибором за интервал времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ .

Способ осуществляется следующим образом. Через испытуемый прибор в открытом состоянии предварительно пропускают импульс измерительного тока, измеряя и запоминая по окончании переходных процессов в момент времени t₀ значения термочувствительного параметра и температуры корпуса T_C(t₀) в выбранной точке корпуса прибора.

Длительность и амплитуда импульса тока выбираются таким образом, чтобы его протекание не влияло на термодинамическое равновесие прибора. Для измерения температуры корпуса T_C выбирают точку, расположенную под центром полупроводникового кристалла либо в центре основания корпуса.

В качестве термочувствительного параметра используют прямое падение напряжения на кристалле в открытом состоянии прибора u_j при заданном падении напряжения на управляющем электроде. Температурная зависимость данного параметра имеет нелинейный характер, однако в логарифмическом масштабе зависимость приобретает линейный вид (Беспалов Н.Н. Сравнительный анализ термочувствительных параметров мощных МДП-транзисторов / Н.Н.Беспалов, А.Е.Лысенков // Электроника и информационные технологии - 2011 выпуск 2 (11). 2012. URL: http://fetmag.mrsu.ru/2011-2/pdf/thermosensitive_parameters.pdf (дата обращения 06.02.2012) - 04201100067/0028).

С момента времени t₁ до момента времени t₂ прибор нагревают путем пропускания через него тока произвольной формы i_heat(t) в открытом состоянии. В процессе нагрева в моменты времени $t_{h e a t^{(n)}}$ прерывают протекание греющего тока i_heat и, пропуская через прибор измерительный ток, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра $u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})$ и температуры корпуса $T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})$ .

В интервалах времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ периодически измеряют и запоминают значения греющего тока $i_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}})$ и вызываемого им падения напряжения на приборе $u_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}})$ и вычисляют среднюю мощность $P_{t o t_{n}}$ , выделяемую прибором в интервале времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ как:

$P_{t o t n} = \frac{E_{n}}{t_{h e a t^{(n + 1)}} - t_{h e a t^{(n)}}}$ ,

где: E_n - энергия электрических потерь в полупроводниковом приборе в интервале времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ при протекании греющего тока, определяемая как:

$E_{n} = \sum_{i = 1}^{m_{n}} \frac{u_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}}) \cdot i_{h e a t} (t_{h e a t_{i}^{(n)}}) + u_{h e a t} (t_{h e a t_{i + 1}^{(n)}}) \cdot i_{h e a t} (t_{h e a t_{i + 1}^{(n)}})}{2} \cdot (t_{h e a t_{i + 1}^{(n)}} - t_{h e a t_{i}^{(n)}})$ ,

где: m_n - количество измерений в интервале времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ , причем $t_{h e a t^{(n)}} = t_{h e a t_{1}^{(n)}}$ , а $t_{h e a t^{(n + 1)}} = t_{h e a t_{m_{n}}^{(n)}}$ .

Амплитуду и форму греющего тока i_heat определяют исходя из условия, что мощность потерь, выделяющаяся в кристалле полупроводникового прибора, не должна превышать максимальную среднюю мощность потерь P_MAX, а температура основания корпуса T_C удовлетворяет условию ограничения температуры перехода $T_{j} < T_{j_{_{M A X}}}$ , где $T_{j_{_{M A X}}}$ - максимально допустимая температура перехода, которая не превышает предельной температуры с запасом 20-30°С. Максимальная средняя мощность потерь определяется как:

$P_{M A X} = \frac{k \cdot T_{j} - T_{C}}{R_{t h j c (Т У)}}$ ,

где: k - коэффициент запаса температуры кристалла, выбранный из условия k<1;

R_thjc(ТУ) - предполагаемое или известное из технических условий (ТУ) или справочных данных значение теплового сопротивления.

С момента времени t₁ до момента времени t₂ сравнивают вычисленную среднюю мощность $P_{t o t_{n}}$ , выделяемую прибором за интервал времени $t_{h e a t^{(n)}} - t_{h e a t^{(n + 1)}}$ , с предварительно установленной максимально допустимой для прибора рассеиваемой мощностью P_MAX и, когда значение $P_{t o t_{n}}$ меньше, равно или больше P_MAX соответственно, увеличивают, оставляют неизменным или уменьшают среднее значение греющего тока. Отключение подачи греющего тока производят в момент времени t₂ при достижении температуры корпуса полупроводникового прибора 80-90°С, после чего через прибор пропускают измерительный ток и измеряют и запоминают значение термочувствительного параметра u_j(t₂).

В режиме естественного охлаждения температура полупроводникового прибора снижается по экспоненциальной зависимости. Из-за различия теплоемкостей кристалла и корпуса прибора их охлаждение происходит с разными тепловыми постоянными. Теплоемкость полупроводникового кристалла значительно меньше теплоемкости корпуса и в момент времени t₃>t₂+3τ, где τ - тепловая постоянная полупроводникового кристалла прибора, достигается термодинамическое равновесие. После достижения данного состояния температура полупроводникового кристалла становится равной температуре корпуса, и охлаждение происходит с одинаковой тепловой постоянной. Через прибор пропускают импульс измерительного тока и измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра u_j(t₃) при протекании измерительного тока и температуры корпуса прибора T_C(t₃), после чего рассчитывают тепловое сопротивление переход-корпус R_thjc как:

$R_{t h j c} = \frac{\frac{\lg (u_{j} (t_{2})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{a} + T_{C} (t_{0}) - T_{C M A X}}{P_{t o t_{У С Т}}}$ ,

где: u_j(t₂) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока; u_j(t₀) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии; $T_{C_{M A X}}$ - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока; T_C(t₀) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии; $P_{t o t_{У С Т}}$ - среднее значение мощности потерь в установившемся тепловом режиме в процессе нагрева; a - коэффициент, рассчитываемый по формуле:

$a = \frac{\lg (u_{j} (t_{3})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{T_{C} (t_{3}) - T_{C} (t_{0})}$ ,

где: u_j(t₃) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения; T_C(t₃) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения.

Переходное тепловое сопротивление переход-корпус рассчитывают как:

$Z_{t h j c} (t_{h e a t^{(n)}}) = \frac{\frac{\lg (u_{j} (t_{h e a t^{(n)}})) - \lg (u_{j} (t_{0}))}{a} + T_{C} (t_{0}) - T_{C} (t_{h e a t^{(n)}})}{P_{t o t_{n}}}$ ,

Сущность заявляемого решения поясняется фиг.1, на котором в качестве примера отображены временные зависимости информативных параметров МДП-транзистора с изолированным затвором на всех этапах измерения при использовании полусинусоидальной формы греющего тока i_heat. Регулирование мощности потерь P_tot осуществляется фазой греющего тока i_heat.

Признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, являются:

1) измерения значений термочувствительного параметра и температуры корпуса проводятся при пропускании через прибор импульса измерительного тока, амплитуда и длительность которого не влияет на термодинамическое состояние прибора, по окончании переходных процессов;

2) регулирование выделяемой прибором мощности $P_{t o t_{n}}$ осуществляется на всем интервале нагревания прибора;

3) при расчете статического и переходного тепловых сопротивлений используется линейная температурная зависимость lg(u_j)(T);

4) дополнительно определяется переходное тепловое сопротивление переход-корпус Z_thjc;

5) в качестве испытуемых приборов используются МДП-транзисторы и биполярные транзисторы с изолированным затвором.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет определять значение теплового сопротивления переход-корпус R_thjc МДП-транзисторов и биполярных транзисторов с изолированным затвором и их переходное тепловое сопротивление переход-корпус Z_thjc. При этом увеличивается точность определения теплового сопротивления, снижаются временные затраты на весь процесс измерения, исключается вероятность отказа испытуемого прибора за счет регулирования мощности, выделяемой прибором, на всем этапе нагрева прибора.

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД-КОРПУС ТРАНЗИСТОРОВ С ПОЛЕВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к измерению тепловых параметров компонентов силовой электроники. Сущность: прибор нагревают путем пропускания через него тока произвольной формы в открытом состоянии. В процессе нагрева в моменты времени прерывают протекание греющего тока и, пропуская через прибор измерительный ток, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра и температуры корпуса. Периодически измеряют и запоминают значения греющего тока и вызываемого им падения напряжения на приборе. Вычисляют среднюю мощность, выделяемую прибором в интервале времени. С момента времени до момента времени сравнивают вычисленную среднюю мощность потерь на n-м интервале измерения с предварительно установленной максимально допустимой для прибора рассеиваемой мощностью. Когда значение меньше, равно или больше P_MAX, соответственно, увеличивают, оставляют неизменным или уменьшают среднее значение греющего тока. По достижении температурой корпуса прибора заданного максимума в момент полностью прерывают протекание греющего тока. Через прибор пропускают измерительный ток и измеряют и запоминают значение термочувствительного параметра. В режиме естественного охлаждения по достижении термодинамического равновесия в момент времени измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра и температуры корпуса прибора. Рассчитывают тепловое и переходное тепловое сопротивления переход-корпус. Технический результат: повышение точности, снижение временных затрат. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 516 609 C2

Способ определения теплового сопротивления переход-корпус транзисторов с полевым управлением, заключающийся в том, что через прибор в открытом состоянии предварительно пропускают измерительный ток, в начальном термодинамическом равновесии в момент времени t₀ измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра, в качестве которого используют падение напряжения на приборе в открытом состоянии u_j(t₀) и температуры корпуса T_C(t₀) в выбранной точке, с момента времени t₁ до момента времени t₂ прибор нагревают путем пропускания через него тока произвольной формы i_heat(t) в открытом состоянии, в процессе нагрева в моменты времени прерывают протекание греющего тока i_heat и, пропуская через прибор измерительный ток, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра и температуры корпуса , в интервалах времени периодически измеряют и запоминают значения греющего тока и вызываемого им падения напряжения на приборе , вычисляют среднюю мощность , выделяемую прибором в интервале времени , с момента времени t₁ среднее значение греющего тока i_heat увеличивают от минимального, равного значению измерительного тока, и при сравнении значения вычисленной средней мощности потерь на n-м интервале измерения с предварительно установленной максимально допустимой мощностью P_MAX прекращают увеличивать среднее значение греющего тока i_heat и продолжают процесс нагрева, по достижении температуры корпуса прибора заданного максимального значения в момент t₂ полностью прерывают протекание греющего тока i_heat, через прибор пропускают измерительный ток и измеряют и запоминают значение термочувствительного параметра u_j(t₂), после момента времени t₂ в режиме естественного охлаждения по достижении термодинамического равновесия в момент времени t₃, выбираемый из условия безусловного выполнения t₃>>t₂+3τ, где τ - тепловая постоянная конструкции прибора, измеряют и запоминают значения термочувствительного параметра u_j(t₃) при протекании измерительного тока и температуры корпуса прибора T_C(t₃), после чего рассчитывают тепловое сопротивление переход-корпус R_thjc, отличающийся тем, что на протяжении всего процесса определения теплового сопротивления переход-корпус управляемых полупроводниковых приборов в корпусном исполнении значения термочувствительного параметра u_j измеряют при пропускании через прибор импульса измерительного тока заданной амплитуды, длительность которого не влияет на термодинамическое состояние прибора, при подаче импульса напряжения заданной амплитуды на управляющий электрод прибора и по окончании переходного процесса, с момента времени t₁ до момента времени t₂ сравнивают вычисленную среднюю мощность , выделяемую прибором за интервал времени , с предварительно установленной максимально допустимой для прибора рассеиваемой мощностью P_MAX и, когда значение меньше, равно или больше P_MAX, соответственно, увеличивают, оставляют неизменным или уменьшают среднее значение греющего тока, тепловое сопротивление переход-корпус рассчитывают как:
,
где: u_j(t₂) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока;
u_j(t₀) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии;
- значение температуры корпуса полупроводникового прибора в момент прекращения протекания греющего тока;
T_C(t₀) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в его начальном термодинамическом равновесии;
- среднее значение мощности потерь в установившемся тепловом режиме в процессе нагрева;
a - коэффициент, рассчитываемый по формуле:
,
где: u_j(t₃) - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения;
T_C(t₃) - значение температуры корпуса полупроводникового прибора в состоянии термодинамического равновесия в режиме охлаждения, при этом переходное тепловое сопротивление переход-корпус рассчитывают как:
,
где: - значение термочувствительного параметра полупроводникового прибора в момент времени в процессе нагрева прибора;
- значение температуры корпуса полупроводникового прибора в момент времени в процессе нагрева;
- средняя мощность потерь, выделяемая прибором за интервал времени .

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2516609C2

ЭКСПРЕСС-МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД-КОРПУС СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ В КОРПУСНОМ ИСПОЛНЕНИИ	2003	Флоренцев С.Н. Гарцбейн Валерий Михайлович Иванов С.В. Марамыгин Н.Ф. Романовская Л.В.	RU2240573C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД - КОРПУС СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ В КОРПУСНОМ ИСПОЛНЕНИИ	2006	Беспалов Николай Николаевич Ильин Михаил Владимирович	RU2300115C1
US 4713612, 15.12.1987
JP 4359169 A, 11.12.1992.

RU 2 516 609 C2

Авторы

Беспалов Николай Николаевич

Лысенков Алексей Евгеньевич

Даты

2014-05-20—Публикация

2012-09-10—Подача

название	год	авторы	номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД - КОРПУС СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ В КОРПУСНОМ ИСПОЛНЕНИИ	2006	Беспалов Николай Николаевич Ильин Михаил Владимирович	RU2300115C1
Способ оценки тепловой постоянной силового полупроводникового прибора	2017	Бардин Вадим Михайлович Воронков Антон Александрович	RU2655736C1
ЭКСПРЕСС-МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД-КОРПУС СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ В КОРПУСНОМ ИСПОЛНЕНИИ	2003	Флоренцев С.Н. Гарцбейн Валерий Михайлович Иванов С.В. Марамыгин Н.Ф. Романовская Л.В.	RU2240573C1
Способ автоматизированного контроля тепловых сопротивлений полупроводниковых приборов	2018	Потапов Леонид Алексеевич Бутарев Игорь Юрьевич Школин Алексей Николаевич	RU2698512C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛ-КОРПУС И ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛ-КОРПУС В СОСТОЯНИИ ТЕПЛОВОГО РАВНОВЕСИЯ ТРАНЗИСТОРОВ С ПОЛЕВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ	2018	Беспалов Николай Николаевич Мясин Владислав Геннадьевич	RU2685769C1
Способ измерения теплового сопротивления переход-корпус силовых полупроводниковых приборов	2019	Ершов Андрей Борисович Хорольский Владимир Яковлевич Байрамалиев Султан Шарифидинович	RU2724148C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВУХЗВЕННОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ИЗДЕЛИЯ	2022	Сергеев Вячеслав Андреевич Смирнов Виталий Иванович Фролов Илья Владимирович Горлов Митрофан Иванович	RU2796812C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД-КОРПУС И ТЕПЛОВОЙ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОД-КОРПУС ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ИЗДЕЛИЯ	2022	Сергеев Вячеслав Андреевич Фролов Илья Владимирович	RU2787328C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ	2015	Сергеев Вячеслав Андреевич Тетенькин Ярослав Геннадьевич	RU2613481C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД-КОРПУС МОЩНЫХ МДП-ТРАНЗИСТОРОВ	2014	Смирнов Виталий Иванович Сергеев Вячеслав Андреевич Гавриков Андрей Анатольевич Бекмухамедов Ильгиз Маратович	RU2572794C1