Устройство для измерения тока удержания тиристоров Советский патент 1983 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к измерени н контролю параметров полупроводниковых приборов и может быть использовано при контроле параметров тиристоров. Известно устройство для измере-. ния тока удержания тиристоров, содержащее генератор падающего напряжения, соединенный через балластный резистор с анодом тиристора, катод которого соединен с общей шиной через токоизмерительный резистор, а управляющий электрод соединен с выходом генератораг пусковых импульсов. Параллельно токоизмерительному резистору подключена цепь из последовательно соединенных ключ добавочного резистора и запоминающего конденсатсфа, параллельно которому подключен вольтметр, и парал лельно-последовательно соединенным ключу и добавочному резистору- подключен вход дискриминатора, выход . которого соединен с входом управле ния ключа Л . Известное устройство обладает ди намическими погрешностями измерения тока удержания ввиду того, что измеряется не само напряжение на токо измерительном резисторе, а напряжен на запоминающем конденсаторе, йоторое отличается от первого за счет падения напряжения на добавочном ре .зисторе начального разряда запоминаю щего конденсатора при выключении ти ристора в течение времени срабатыва ния ключа. Дополнительную прогрешность вносят токи утечки и разряд з поминающего -конденсатора через вход ное сопротивление дискриминатора и входное сопротивления вольтметра. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения .тока удержания тиристоров, содержащее генера тор импульсов анодного т.ока, выход которого соединен с выходом усилителя мощности и анодом тиристора, управляющий электрод которого соединен с управляющим входом генератора импульсов анодного тока и первым выходом блока управления, а каход соединен с общей шиной через токоизмерительный резистор, паралле льно которому подключен вход блока сравнения, выход генератора падающего напряжения соединен с входом усилителя мощности 2) . Недостатком известного устройств является низкая точность измерения, связанная с ошибками фиксации момен тов выключения испытуемого тиристор и достижения линейнопадающего напря жения нулевого значения. Ошибка фик сации момента перехода тиристора в режим низкой проводимости определяе ся чувствительностью и скоростью ер батывания блока сравнения и триггер Ошибка определения момента достиже- ния нулевого значения линейнопадающего напряжения определяется следующими факторами; положением точки срабатывания нуль - органа в зоне срабатывания, определяемым изменением внешних воздействий во времени (например, температуры) и шириной зтой зоны, а также скоростью спада линейнопадающего напряжения и его линейностью. Ввиду того, что измерение тока удержаниями в известном устройстве основано на.Одновременном пропускании через иcпытye ый тиристор мощного импульса тока длительность протекания которого определяется условием полного открывания структуры силового тиристора по площади и для современных силовых тиристоров может достигать времени 1-2 мс, то макисмально возможная скорость спада линейнопадающего напряжения ограничена по величине данным условием. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения тока удержания тиристоров, содержащее генератор импульсов анодного тока, выход которого соединен с выходом усилителя мощности и анодом тиристора, управляющий электрод которого соединен с управляющим входом генератора импульсов анодного тока и первым выходом блока управления, а катод соединен с общей шиной через токоизмерительный резистор, параллельно которому подключен вход блока сравнения,выход генератора падающего напряжения соединен с входом усилителя Мощности, введены блок задержки, схема совпадения, цифровой измеритель напряжения, при этом генератор падающего напряжения выполнен в виде генератора ступенчато-уменьшающегося напряжения, второй выход блока-управления соединен с управляющим входом генератора ступенчато-уменьшающегося напряжения и входом блока задержки, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом блока сравнения, а выход - с входом запуска цифрового измерителя напряжения, вход которого подключен параллельно токоизмерительному резистору, На чертеже показана блок - схема устройства для измерения тока удержания тиристоров, Устройство содержит генератор 1 иМ пульсов анодного тока,выход которого соединен с выходом усилителя 2 мощности и анодом тиристора 3,управляющий электрод которого соединен с управ- , ляющим входом генератора 1 импульсов анодного тока и первым выходом блока 4 управления, а катод соединен с общей шиной через токоизмерительный резистор 5, параллельно которому подключен вход блока б сравнения, выход |Генератора 7 падающего напряжения соединен с .входом усилителя 2 мощности, блок 8 задержки, схему 9 совпадения и цифровой измеритель 10 напряжения, при этом генератор 7 падакяцего напряжения выполнен в виде генератора ступенчато-у еньшающегося напряжения, второй выход блока 4 управления соединен .с управляющим входом генератора 7 ступенчато-уменьшающегося напряжения и входом блока 8 задержки, выход которого соединен с первым входом схемы 9 совпадения, второй вход которой соединен с выходом блока б сравнения и ее выход - с входЬм запуска цифрового измерите- .ля 10 напряжения, вход которого подключен параллельно токоизмерительному резистору 5,

Устройство работает следующим образом.

При п одаче импульса управления с первого выхода блока 4 управления включается тиристор 3 и через него начинает протекать ток от генератора Д. ГенераторI формирует однок-ратный импульс анодного тока колоколообразной формы. Затем с второго выхода блока 4 управления на вход блока J

8задержки и генератора 7 поступает периодическая последовательность импульсов управления. С поступлением первого импульса управления включается генератор 7 ступенчато-уменьшаюкегося напряжения и через тиристор 3 и резистор J наченает протекать добавочный постоянный ток от усилителя 2 мощности. При этом срабатывает блок 6 сравнения работающей в режиме сравнения с нулем, выходной сигнал которого поступает на второй вход схемы

9совпадения и разрешает прохождение первого импульса управления, задержанного блоком 8 задержки на время, необходимое для установления переходных процессов в элементах устройства и в тиристоре 3, на вход

запуска измерителя 10. Измеритель, 10, подключенный параллельно токоизмеритетельному резистору 5, измеряет величину постоянного начального то- . ка через тиристор 3, Последующие импульсы управления с выхода блока 4 поступают на вход генератора 7 и блок 8 задержки через интервал времени, величина которого больше, чем воемя преобразования измерителя

0 10. Напряжение на выходе генерато а

7 с каждым поступлением импульса . управления уменьшается на заданный шаг. Это вызывает при окончании протекания тока от источника 1 ступен5 чатое уменьшение тока через тиристор 3 от усилителя 2 мощности. На каждом шаге производится измерение тока измерителем Ю..- При выключении тиристора 3 блок 6 сравнения переклюQ чается и с его выхода поступает сигнал, запродающий прохождение через схему 9 совпадения задержанного сигнала управления для запуска измерителя 10. Это осуществляется в

, том случае, если время задержки сигнала запуска устанавливается больше времени выключения тиристора 3 и времени выработки запрещающего сигнала с блока б на второй вход схемы 9 совпадения. При этом.на

0 выходе измерителя 10 фиксируется . цифровой сигнал, соответствующий току, протекающему через тиристор 3 в интервал времени, предшествующий выключению тиристора. Фиксируе5 ый цифровой сигнал соответствует величине тока удержания У ц .

Таким образом,предлагаемое устрой;ство позволяет измерять ток удержания автоматически и с более высокой

Q ТОЧНОСТЬЮ, ёчнос ь измерения не

зависит от динамических статистических погрешностей сравнивающих устройств, скорости и линейности спада напряжения задакяцего падакхций ток

с через испытуемый тиристор. При этом прогрешность измерения опредедяется только шагом измерения величины постоянного тока через испытуемый тиристор,который может быть установлен в пределах задаваемой прогреш0

ности измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА УДЕРЖАНИЯ ТИРИСТОРОВ,содержащее генератор импульсов анодного тока,выход, которого соединен с выходом усилителя мощности и анодом тиристора, управляющий электрод которого соединен с управляющим входом генератора импульсов анодного и первым В1Л-. ходом блока управления,а катод соединен с общей шиной через токоизмерительный резистор,параллельно которои подключен вход блока сравнения, выход генератора падающего напряжения соединенс входом усилителя мощности , отличающееся тем, что с целью повышения точности измерений, в него введены блок задержки, схема совпадения и измед итель напряжения, при этом генфаторр подающего напряжения выполнен в ввде генератора ступенчато-уменьшающегося напряжения, второй выход блока управления соединен с уттравлякадим входом генератора ступенчато-уменьшающегося напряжения Л1 входом блока задержки ,выхЬд ко-, торого соединен с первым входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом блока сравнения,, а выход - с входом запуска ци ового | ..измерителя напряжения, вход которого подключен параллельно токоизмеритеЛьному резисторуТ