СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА ТИРИСТОРА Советский патент 1997 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров процесса распространения включенного состояния тиристора.

Цель изобретения повышение точности измерения критической плотности тока тиристора, необходимой для распространения включенного состояния.

Ближайшим аналогом к предлагаемому является способ, согласно которому измерение критической плотности тока тиристора осуществляют по BAX, получаемой при пропускании через тиристор импульса полусинусоидного тока в точке перегиба BAX на гладком участке (см. фиг. 1).

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что точка, соответствующая окончанию процесса PBC тиристора определяется при сравнении ветвей BAX, снятой на постоянном токе сначала при увеличении тока от нуля до предельно допустимой величины для данного типа тиристора, а затем при уменьшении тока, что обеспечивает распространение включенного состояния на всю площадь полупроводниковой структуры и позволяет более точно определять точку на BAX, соответствующую окончанию процесса PBC в тиристоре.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от известного существенным признаком, а именно последовательностью операций, приводящих к более точному измерению критической плотности тока тиристора, необходимой для PBC.

На фиг. 1 приведена вольт-амперная характеристика тиристора, поясняющая способ ближайший аналог к предлагаемому. На фиг. 2 приведена вольт-амперная характеристика тиристора, получаемая при реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом. С помощью геометрических измерений определяется площадь n-эмиттера тиристора, S, относящегося к тому же типу, что и тиристор, для которого необходимо измерить критическую плотность тока. Эти данные могут быть получены либо у предприятия изготовления, либо путем измерения, например, у неисправного тиристора, который может быть вынут из корпуса. Затем испытуемый тиристор включает в контур с регулируемым источником постоянного тока и токоизмерительным шунтом. На его управляющий электрод подается ток управления, соответствующий техническим условиям. К шунту и выводам тиристора подключают приборы для снятия BAX (например, осциллограф или милливольтметр и вольтметр). Включают источник тока и снимают BAX тиристора на постоянном токе сначала при увеличении тока от нуля до предельно допустимой величины для данного сначала при увеличении тока от нуля до предельно допустимой величины для данного типа тиристора, а затем при уменьшении тока (фиг. 2).

Снятие BAX на постоянном токе при его увеличении от нуля обеспечивает протекание процесса PBC при плотности тока во включенной области полупроводниковой структуры, равной критической. Поэтому и в точке BAX, начиная с которой ветви BAX, снятые при увеличении и уменьшении тока, расходятся, плотность тока также равна критической, а включенная область полупроводниковой структуры занимает всю площадь n-эмиттера (процесс PBC закончился).

Измеряют величину тока I_k в точке BAX, где ее ветви расходятся, а искомую критическую плотность тока тиристора, необходимую для распространения включенного состояния, определяют по формуле
J_кр i_к/S.

Применение предлагаемого способа обеспечивает довольно простое и точное измерение критической плотности тока тиристора, являющейся одним из основных параметров процесса распространения включенного состояния, что способствует доступности измерения этого параметра с целью анализа работы тиристора в электрических схемах, когда процесс PBC играет существенную роль.

Сущность изобретения: повышение точности способа достигается тем, что точка на BAX, в которой производится измерение тока, определяется путем сравнения двух участков BAX. BAX снимается на постоянном токе сначала при его увеличении от нуля, а затем при уменьшении. Точка, начиная с которой участки BAХ, снятые при увеличении и уменьшении тока, расходятся, и является искомой, соответствующей окончанию процесса распространения включенного состояния. 2 ил.

Способ определения критической плотности тока тиристора, включающий пропускание через тиристор постоянного тока при номинальном токе управления, снятие вольт-амперной характеристики тиристора и определение величины постоянного тока в точке вольт-амперной характеристики, соответствующей окончанию процесса распространения включенного состояния, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, сначала увеличивают величину постоянного тока от нуля до предельно допустимой величины, а затем уменьшают величину постоянного тока до момента расхождения ветвей вольт-амперной характеристики, снятых при увеличении и уменьшении постоянного тока, за величину постоянного тока в точке вольт-амперной характеристики, соответствующей окончанию процесса распространения включенного состояния, принимают значения тока в точке расхождения ветвей вольт-амперной характеристики, а критическую плотность тока тиристора определяют из соотношения
j_к р i_к р/S,
где j_к р критическая плотность тока тиристора;
i_к р значение тока в точке расхождения ветвей вольт-амперной характеристики;
S площадь n-эмиттера тиристора.