Устройство для испытания полупроводниковых вентилей Советский патент 1974 года по МПК H01L21/66 G01R31/26 

1

Изобретение относится к устройствам для контроля параметров полупроводниковых приборов при их изготовлении и массовом использовании, а также для исследовательских целей.

Известны устройства для испытания полупроводниковых диодов и тиристоров при пониженной частоте следования испытательных импульсов тока и папряжеиия, формируемых при разряде конденсатора через индуктивность на испытуемый полупроводниковый вентиль.

Целью изобретения является повышение точности измерения и автоматизация процесса измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен согласующий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с конденсатором и индуктивностью, а вторичные, повышающая и понижающая, обмотки соединены через защитные диоды и шунты с клеммами для подключения испытуемого вентиля, со входами сравнивающих устройств по напряжению и току. Выходы сравнивающих устройств соединены через усилитель с одним из входов блока управления защитным полупроводниковым выпрямительным элементом, в качестве которого применен тиристор. Другой вход блока управления соединен с источником опорного напряжения.

На чертеже показана блок-схема предложенного устройства, содержащая конденсатор 1, присоединенный к питающей сети через защитный тиристор 2 и ограничивающий резистор 3; индуктивность 4; встречно-параллельно включенные коммутирующий тирисгор 5 и диод 6; блок управления 7 защитным тиристором; источник опорного напряжения 8; блок управления 9 коммутирующим тиристором; согласующий трансформатор 10, вторичная повышающая обмотка 11 которого соединена через защитный диод 12 и щунт 13 с клеммами 14, 15 для подсоединения испытуемого вентиля 16, а понижающая обмотка 17

соединена через защитный диод 18 и щунт 19 с клеммами 20, 21 для испытуемого вентиля; сравнивающее устройство по напряжению 22; сравнивающее устройство по току 23; усилитель 24; источник питания 25 для управляющей цепи испытуемого вентиля; измерительные устройства тока 26 и напряжения 27.

Устройство работает следующим образом. При проверке класса испытуемый вентиль 16 подсоединяется к клеммам 14, 15. Величина

опорного напряжения источника 8 устанавливается пропорциональной классу испытуемого вентиля.

По сигналу «Пуск открывается с часто гой питающей сети защитный тиристор 2 с заданным углом задержки для заряда конденса3тора 1 до напряжения, нронорционального напряжению испытуемого вентиля. Затем через ряд периодов нанряжения питающей сети при поступлении управляющего сигнала от блока управления 9 открывается коммутиру-5 ющий тиристор 5, разряжая конденсатор 1 на первичную обмотку согласующего трансформатора 10. При этом в цени вторичной обмотки 11 на испытуемый вентиль подается однополярный имнульс новыщенного напря-10 жения, равного напряжению класса испытуемого вентиля. При отклонении амплитуды испытательного нанряжения от напряжения класса испытуемого вентиля со сравнивающего устройства 22 выдается сигнал, пропор-15 циональный величине рассогласования, на усилитель 24, который подает усиленный сигнал рассогласования на вход блока управления 7 защитным тиристором для изменения угла задержки включения тиристора 2. При20 этом напрял ение на конденсаторе 1 изменится до величины, при которой амплитуда вторичного испытательного напряжения будет равна напряжению класса испытуемого вентиля.25 После прохождения однонолярного испытательного импульса конденсатор 1 перезаряжается через диод 6, индуктивность 4 и первичную обмотку согласующего трансформатора 10, вызывая перемагничивание сердечника30 трансформатора в обратном направлении и обеспечивая тем самым его работу без насыщения. Для испытания полупроводникового вентиля 16 в прямом направлении при номиналь-35 ном рабочем токе с целью определения прямого падения и порогового напряжений, динамического сонротивления его подсоединяют к клеммам 20, 21. Величина опорного нанряжения источиика 8 устанавливается пропор-40 циональной номинальному току испытуемого вентиля, По сигналу «Пуск открывается с частотой питающей сети защитный тиристор 2 с заданным углом задержки для заряда конден-45 сатора 1 до напряжения, пропорционального номинальному рабочему току испытуемого вентиля. Затем через ряд периодов напряжения питающей сети при поступлении управляющего сигнала от блока управления 9 от-50 крывается коммутирующий тиристор 5, разряжая конденсатор 1 на первичную обмогку согласующего трансформатора 10. При этом в цепи вторичной обмотки 17 через испытуемый вентиль 16 будет проходить однополяр-55 4 ный имнульс тока, равного амплитуде коми«ального рабочего тока испытуемого вентиля, При отклонении амплитуды испытательного тока от номинального значения тока вентиля 16 со сравнивающего устройства 23 выдается сигнал, пропорциональный величине рассогласования, на усилитель 24, который подает усиленный сигнал рассогласования на вход блока управления 7 защитным тиристором для изменения угла задержки включения тиристора. При этом напряжение на конденсаторе 1 изменится до величины, при которой амплитуда испытательного тока будет равна амплитуде номинального рабочего тока вентиля 16. Процесс размагничивания сердечника трансформатора аналогичен описанному, Величины токов и напряжений на испытуемом вентиле 16 регистрируются с помощью измерительных устройств тока 26 и напрялсения 27. Предмет изобретения 1. Устройство для испытания полупроводниковых вентилей, содержащее конденсатор, присоединенный к питающей сети через защитный полупроводниковый выпрямительный элемент и резистор, индуктивность, коммутирующий тиристор, блок управления коммутирующим тиристором, измерительные устройства тока и напряжения и источник питания управляющей цени испытуемого вентиля, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и автоматизации нроцесса измерений, устройство содержит согласующий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с конденсатором и индуктивностью, а вторичные, повышающая и понижающая, обмотки соединены через защитные диоды и шунты с клеммами для подключения испытуемого вентиля, со входами сравнивающих устройств по напряжению и току, выходы которых соединены через усилитель с одним из входов блока управления защитным нолупроводниковым выпрямительным элементом, в качестве которого применен, например, тиристор, другой вход блока управления соединен с источником онорного напряжения. 2. Устройство по н. 1, отличающееся тем, что, с целью устранения насыщения сердечника согласующего трансформатора, встречно-параллельно коммутирующему тиристору включен диод.