Устройство для измерения переходной тепловой характеристики полупроводниковых вентелей Советский патент 1983 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к измерите льной технике и может быть использо вано для измерения переходных тепло вых характеристик полупроводниковых вентилей (тиристоров). . Известно устройство для измере-г ния тепловых характеристик полупроБОДНИковых вентилей, содержащее источник греющего тока, источник стабильного напряжения, измерительный мост, коммутирующий : тиристор, нагрузку, шунт для измерения тока, блокирующие диски. Известное устройс во позволяет измерять температуру структуры испытуемого прибора l . Недостатками известного устройств являются исключение возможности не прерывной регистрации измеряемой, температуры и о-тсуствие автоматизации процесса измерений, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения переходной теп ловой характеристики полупроводниковых вентилей, содержащее источник силового тока, один из выходов которого соединен через токоизмёрительный шунт с общей шиной, источник измерительного тока, соединенный с кле мой для подключения анода испытуемого прибора и с входом измерительног блока/вход запуска которого присоеди нен к выходу коммутатора,клеммы для подключения управляющего электрода и катода испытуемого прибора,последняя из которых соединена с общей шиной, и схему управления, В этом устройстве через испытуег.1ый прибор пропускаетс силовой ток от источника силового постоянного тока и постоянный ток от соответствующего источника. При нагреве испытуемого прибора, включе ного в одно из плеч измерительного моста, возникает напряжение разбаланса, которое измеряется измерител ным блоком. Подключение измеритель ного блока к мосту осуществляется коммутатором,. включение которого в нужные моменты времени осуществляет ся схемой управления, включаемой оператором вручную. Перед началом измерений схема управления вьвдает сигнал на блок выключения, который осуществляет выключение источника силового тока 2 . Основными недостатками известного устройства является невозможность переходной тепловой характер истики во время протекания греющего тока и в процессе охлаждения испытуемого прибора, а также погрешность) измерений температуры структуры,, связанной с наличием интервала времени между отключением силового тока и началом измерения падения напряжения от измерительного тока,. Цель изобретения - {расширение . функциональных возможностей и повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения переходной тепловой характеристики полупроводниковых вентилей, содержащее источник силового тока, один из выходов которого соединен через токоизмёрительный шунт с общей шиной, источник измерительного тока, соединенны с клеммой для подключения анода испытуемого прибора и с входом измерительного блока, вход запуска которого присоединен к выходу ,коммутатора, клеммы для подключения управляющего электрода и катода испытуемого прибора, последняя из которых соединена с общей шиной, и управле.ния, введены отключающий диод, нуль-орган,, элемент ИЛИ, задающий гегнератор, счетчик- импульсоб, счетный триггер и шина сброса, отключсшвдий диод присоединен анодом к другому выходу источника силового тока, а катодом - к клемме для подключения анода испытуемого прибора, входы цуль-органа соединень с выводами токоизмерительногр шунта, его выход подключенк первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход присоединен к входам коммутатораи счеттака импульсов, соединенного своим выходом с входами счетного триггера и схемы управления, выходы которых подключены соответственно к входам задающего генератора и источника силового .тока, второй выход схемы управления соединен с для подключения управляющего электрода,а шина сброса подключена к входам начальной уста- новки счетчика импульсов и счетного триггера. На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устгройство состоит из источника 1 измерительного тока, источника 2 силового TOKci, отключающего диода 3, шунта 4, нуль-органа 5, схемы б управления, 7-9 для подключения испытуемого .прибора 10, измеритель- . ного блока 11, коммутатора 12, элемента ИЛИ 13, счетчика 14 импульсов, задающего генератора 15, счетного триггера 16. Источник 1 измерительного тока соединен с клеммой 7 для подключения анода испытуемого прибора 10 непосредственно, а источник 2 силового тока - через отключанвдий диод 3. В цепь силового тока включен токоизмерительный шунт 4, к выводам которогю подключены входы нуль-органа 5. Схема; 6 управления соединена своими выходами с входом источника 2 и клеммой для подключения управляющего электр да испытуемого прибора(ИП) 10,клемм 9 для подключения катода которого соединена с общей шиной. Вход измер тельного блока 11., который может быт выполнен,например,в виде аналого-ци рового преобразователя и регистриру щего прибора,присоединен к клемме 7 подключения анода испытуемого прибо ра, а его вход запуска соединен с выход коммутатора 12,который,в свою очере через элемент или 13 соединен с выходами нуль-органа 5 и задакнцего генератора 15, а также непосредстве но с ВХОДОМ счетчика 14 импульсов, адход,/счетного триггера 16 соединен выходом с входом задающего генерато ра 15. Шина сброса подключена к вхо дам начальной установки счетчика 1 имульеов и счетного триггера 16. Устройство работает следукицим об разом. Испытуемый прибор 20 (ИП) подключается к 7 - 9. При подаче питания счетчик 14 импульсов и счет Шй триггер 16 устанавливаются по шине сброса в начальное состояние. При поступлении с выхода схемы 6 управления управляющего сигнала на ЙПЮ (случае проведенй измерени на тщзисторе) через ЙП 10 начинает протекать выпрямленный двухполупериодный ток от источника 2 силового зона и постоянный измерительный ток от источника 1. В моменты спада напр жения От источника силового тока до величины падения напряжения на ИП 10 от измерительного тока отключающий диод 3 начинает запираться и протекание силового тока в цеп ИП 10 прекращается. В результате этого напряжение на шунте 4 падает до нуля и происходит срабатывание нульоргана 5, сигнал с выхода которого поступает на один из входов элемента ИЛИ 13, с выхода которого сигнал подается на вход коммутатора 12, ВЫХОДНОЙ сигнал которого управляет работой измерительного блока 11. Измерительный блок 11 может содержать, например, быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с регистрирующим прибором. Коммутатор 12 кйэжетбыть построен, например, так, что обеспечивает изменение интервала времени между выходными импуль,еами по логарифмическому закону. Это позволяет например, при длитель.ности измерения тепловой переходной характеристики 10 с произвести измерение в 55 точках без потери инфор Iмативности,так как переходная тепло вая характеристика строится в логарифмическом масштабе времени. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 подается . одновременно на вхрд счетчика 14/импульсов коэффициент пересчета которого определяет время снятия переходной тепловой характеристики. Сигнал с выхода счетчика 14 импульсов после его заполнения перебрасывает счетный триггер 16 и воздействует на схему 6 управления. При этом сигнал с выхода схемы 6 управления отключает источник 2 силового тока и через ИП 10 в дальнейшем протекает только измерительный ток. Сигнал с выхода счетного триггера 16 запускает задакяций генератор 15, импульсы с выхода которого,следукяцие с частотой 100Гц, т.е. с частотой импульсов силового тока, вачинают воздействовать.на второй вход элемента ИЛИ 13| с выхода которого сигналы поступают на вход коммутатора 12 и вход счетчика 14 импульсов в режиме снятия кривой охлаждения. При по.вторном заполнении счетчика 14 импульсов импульсами с выхода элемента ИЛИ 13 на его выходе появляется сигнал, который опрокидываетг,- счетный триггер 16 в нулевое состояние, и поступление импульсовс выхода задакяцего генератора 15 прекращается. .jТаким образом, благодаря введению в устройство диода 3, шунта 4, нульсаргана 5 появляется возможность проводить снятие переходной тепловой характеристики при пропускании греющего тока через ИП 10. Одновременно повышается точность измерения температуры по сравнению с известным устройством, так как ИП 10 не выключается в процессе измерений, что обеспечивает поддержание всей структуры полупроводникового прибора во время измерения в открытом состоянии. При отключении источника силового тока и последующем пропускании измери1:ельного тока, как это делается в известном устройстве,возможно включение в проводящее состояние только части структу л, что приводит к прогрешности при измерении температуры. Благодаря введению в предлагаемое устройство элемента ИЛИ, счетчика импульсов, счетного триггера, задающего генератора обеспечивается автоматизация процесса снятия переходной тепловой характеристики, что при использовании в качестве регистрирующего прибора микропроцессора с графопостроителем позволяет при предварительном введении градуировочной кривой автоматизировать процесс обработки данных.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО.ЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЕЙ,содержащее , источник силового тока,один из выходов которого соединен через токоизмерительный шунт с общей шиной,источник измед(ительного тока, соединенный с клеммой для подключения анода испытуемого прибора и с входом измерительного блока, вход запуска которого присоединен к выходу, коммутатора, клем-f Kfct для подключения .управляющего электрода и катода испытуемого прибора, последняя из которых соединена с общей шиной, и схему управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, в него введены отключающий диод, нуль-орган, элемент ИЛИ, задающий генератор, счетчик импульсов, счетный триггер и шина сброса, причем отключающий диод присоединен анодом к другому выходу источника силового тока, а катодом - к клемме для подключения анода испытуемого прибора, входы нуль-органа соединены с выводами токоизмерительного шунта, его выход подключен к лервому входу элемента ИЛИ,- второй вход которого соеi динен с выходом задающего генератора, а выход присоединен заходам коммутатора и счетчика импульсов, соединенного ) своим входом vc входами счётного триггера и- схемы управления, Еыходы которых подключены соответственно к входам задающего генератора и источника силового тока, второй выход схемы управления соединен с клеммой для подключения управляющеfo электрода, а шина сброса подклюСП чена к входам начальной установки счетчика импульсов и счетного триггера. 00 со