Устройство для испытания вентильных приборов Советский патент 1979 года по МПК G01R31/26 

1

Изобретение относнтся к технике контроля и тренировки полупроводниковых приборов.

Известно устройство для испытания тиристоров, содержащее источники прямого и обратного напряжения, формирующую линню и коммутатор 1.

С помощью этого устройства можно производить только однократные испытания тиристоров (определять время включеиия, например). Работу же управляющих веитклей в цепях периодического тока с его помоп 1,ью проверить нельзя.

Известно устройство для иснытания нолупроводннковых вентилей .2, содержащее трансформатор, вентильные ячейки, состоящие из последовательно соединенных клемм для испытуемых приборов и накопительной индуктивности, связанных цепями из соединенных последовательно емкости и индуктивности.

Данное устройство позволяет воспроизводить режимы работы вентильных приборов в схемах различных преобразовательных устройств, в которых отношение эффективного значения нагрузочного тока через прибор к среднему изменяется в диапазоне 1,57-1,73. При этом ток, иротекающий через испытуемые приборы, имеет форму, приближающуюся к синусоиде, а сквал ность тока равна двум.

Однако в ряде преобразовательных устройств, таких как, например, широтно-импульсные модзляторы, сбрасывающие мосты инверторов напряжения, регуляторы переменного напряженпя с фазовым управлением, отношение эффективного значения тока через приборы к среднему значению может достигать пяти и более при скважности тока, равной десяти и выше. В ряде случаев, наряду с необходимостью воспроизведения устройством эффективного и среднего значений тока через ирибор, необходимо воснронзведение также и реально формы кривой нагрузочного тока прибора. Обычно нагрузочный ток в преобразовательных схемах имеет форму, приблии ающуюся к трапеции.

Целью изобретения является повышение качества испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что параллельно испытуемым приборам каждой ветви подключена цепь пз соединенных последовательно управляемого вентиля и коммутирующего элемента, выполненного, например, в виде части вторичной обмотки трансформатора.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предложенного устройства для испытания вентильных приборов; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Схема содержит вентильные ячейки 1 Каждая ячейка имеет одинаковые ветви 2 и 3 по числу фаз питающего напряжения состоящие из последовательно соединенных испытуемых приборов 4 и 5(6 и 7) и наконительной индуктивности 8(9). Начала указанных ветвей соединены с фазами 10 н 11 питающего трансформатора 12, а концы - с нулевой точкой 13. Общие точки 14 и 15 испытуемых приборов соединены между собой через конденсатор 16 н ограничительную индуктивность 17. Параллельно иснытуемым приборам 4 и 5 (6 и 7) подключена цепь 18(19) из соединенных носледовательно управляемого вентиля 20(21), катод которого соединен с катодом испытуемого прибора 5(7), и коммутирующего элемента, в качестве которого применена часть 22 (23) вторичной обмотки питающего трансформатора 12.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в пнтервале, предшествующем моменту времени ti, потенциал фазы 11 положительный, а потенциал фазы 10 отрицательный (см. фиг. 2,а). Испытуемые приборы 4 и 5 отперты и через них и пидуктивпость 8 проходит ток и (фиг. 2,6) под действием нанряжения обмотки питающего трансформатора 12. В момент ti пнтаюп;се напряжение переходит через нуль и нотенцнал фазы И становится отрицательным, а потенциал фазы 10 - положительным. При этом ток через испытуемые приборы 4 и 5 и индуктивность 8 продолжает проходить за счет энергии, накопленной в индуктивности 8 в предшествующий полупериод питающего напряжения. Левая обкладка конденсатора 16 заряжена ноложительпо, правая - отрицательно, и его напряжепие L/IG, равное требуемой величине прямого запирающего нанряжения, приложено в прямом направлении к испытуемому прибору b (фиг. 2,д).

В момент /2 отпирают вентиль 21 и по цепи, включающей индуктивность 9, обмотку фазы И, исключая ее часть 23, и вситиль 21, начинает протекать ток izi (фиг. 2,г). При этом процессы в цепях испытуемых нрнборов не нарушаются, т. е. через приборы 4 и 5 продолжает протекать ток и, к прибору 6 приложено положительное запирающее напряжение Uis, а к прибору 7 - отрицательное. К моменту времени з ток в цепи накопительной индуктивности 9 успевает нарасти до заданного значения /пач (фиг. 2,г), определяемого требуемой велпчиной тока через испытуемые приборы 6 н 7 в начале их нагрузки нрямььм током.

В момент /3 отннраются приборы 6 и 7 и под действием заряда конденсатора 16 ток с испытуемого прибора 4 переводится иа испытуемый прибор 6 с заданной скоростью

нарастания di/dt. Кро.ме того, под действием нанряжения части 23 обмотки ток с вентиля 21 нереводится на нриборы 6 и 7.

В интервале напряжение UIQ кон5 депсатора 16 приложено к испытуемому прибору 4 в обратном направлении, что обеспечивает восстановление его унравляющих свойств. При этом конденсатор 16 перезаряжается за счет энергии, запасенной 10 в индуктнвностн 8.

В интервале к прибору 4 прикладывается папряж12ние конденсатора 16, возрастающее с онределенной скоростью du/dt до заданной величины t/ie. 15 В ннтервале через прибор,6 протекает ток, равный сумме токов перезаряжающегося копденсатора 16 и индуктивности 9.

В момепт /6 ток перезаряда конденсатора 0 прекращается, после чего через прибор 6 будет протекать ток, определяемый величиной индуктивностн 9 и напряжением фазы И.

5 В момент /7 отннрают вентиль 20 и описанный в интервале процесс повторяется в ннтервале ij-ts, но при этом ток нарастает до заданного значения /иач, протекая через вентиль 20 (фиг. 2,6), рабочий

0 ток и протекает через испытуемые приборы 4 и 5, а рабочее напряжение UIQ прикладывается к исиытуемому прибору 6 (фиг. 2,д}. Иитервал /2-/8 соответствует одпому пе5 рноду работы устройства.

Па фиг. 2 видно, что устройство обеснечивает протекание через испытуемые приборы тока, форма которого приближается к трапеции.

0 Получение кривых тока различных форм обеспечивается за счет изменения углов отпирания испытуемых приборов 4-7 по отношенню к моменту нерехода через нуль кривой питающего папряжепия и при отпираний вентилей 20 и 21 с углами, близкими к нулю.

При регулпроваппп скважпости тока через испытуемый прибор и необходимости получения кривой тока без предшествующего импульса с высоким значением di/di нараллельно ириборам 4 и 6 включают вспомогательные вентили, через которые и иропускается указанный импульс.

Ф о р м } л а и 3 о б р е т е п и я

Устройство для пспытаппя вептпльпых приборов, содержащее трансформатор, вентнльные ячейки, состоящие из последовательно соединенных кле.мм для испытуемых приборов п пакопительной нндуктивности, связанных ценями из соединенных последовательно емкости и пндуктнвности, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенпя

качества испытаний, параллельно испытуемым приборам каждой ветви подключена цеиь из соединенных последовательно управляемого вентиля и коммутирующего элемента, выполненного в виде части вторичной обмотки трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 410431, кл. G 01R 31/26, 5.01.74.

2.Авторское свидетельство СССР N° 436302, кл. G 01R 31/26, 17.07.74.

0

t,t,, i.-,

:v