Устройство для классификации тиристоров Советский патент 1980 года по МПК G01R31/26 

1

Изобретение относится к электронной и электротехнической промышленности и может быть использовано для измерения электрических параметров „ тиристоров и их классификации.

Известны классификаторы тиристоров по току и напряжению включения.

Известно устройство для классифи- 10 кации тиристоров, содержащее источник анодного питания, источник питания цепи управляющего электрода, подключенный к этому электроду через токоограничивающий резистор и амперметр, 55 вольтметр для измерения напряжения на управляющем э-лектроде и регистратор момента включения тиристора, {например вольтметр, подключенный к его аноду), Напряжение источника питания 20 и;епи управляющего электрода медленно увеличивают вручную до момента включения тиристора, который отмечают с пс 1ощью регистратора, и в этот момент измеряют ток и напряжение вклю- 25 чения 1.

Однако с помощью такого устройства нельзя автоматически классифицировать тиристоры, а его точность невысока.30

Известно также устройство, содержащее источник питания цепи управляющего электрода, предетавлягаций собой регулируемый автотрансформатор и однополупериодный выпрямитель, последовательно с которь включен токоограничивакхций резистор. Напряжение на управляющем электроде измеряется амплитудным вольтметром, который подключается к электроду через дополнитель -1ый тиристор. Анодная цепь испытуемого тиристора и упрааляющая цепь дополнительного тиристора срединены через согласующий трансформатор. При плавком увеличении напряжения источника питания цепи управляющего электрода в некоторый момент-включается испытуемый тиристор и одновременно iepe3 трансформатбр. включается дополнительный тиристор, а на амплитудном вольтметре устанавливается напряжение включения. Ток включения определяется расчетным путем 2.

Устройство хотя и обеспечивает возможность полуавтоматического измерения напряжения включения, но не позволяет проводить классификацию тиристоров .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, которое содержит генератор тока управляющего электрода, эталонные резисторы, источник анодного питания, регистратор момента включения. Параллельно промежутку управляющий электрод-катод и эталонному резистору, включенному в цепь генератора тока управляющего электрода, подключены запоминающие конденсаторы, на которых запоминаются значения напряжения и тока в момент включения тиристора. С помощью регистратора момента -включения (реле) запоминающие конденсаторы переключаются на входы цифровых вольтметров, осуществляющих индикацию измеренных значений 3.

Недостатком известного устройства является невозможность проведения автоматической классификации, а также неодинаковая точность измерения по диапазону изменения параметров изза нелинейной формы изменения тока управляющего электрода.

Цель изобретения - автоматизация процесса классификации тиристоров и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем что в данном устройстве к управляющему электроду тиристора своими первыми входами подключены параллельно два сравнивающих устройства, вторые входы которых раздельно соединены с двумя источниками опорных напряжений, к эталоннЕлм резисторам раздельно подключены своими первыми входами два других сравнивающих устройства, вторые входы которых параллельно соединены с третьим источником опорного напряжения, введены устройство пуска, пять триггеров и схема логичекой обработки информации, причем первые установочные входы четырех триггеров соединены с устройством пуска, вторые установочные входы - с выходами сравнивающих устройств, а выходы со схемой логической обработки информации, один установочный вход пятого триггера соединен с устройством пуска, другой - с анодом испытуемого тиристора через регистратор момента включения, а выход - с управляющим входом генератора тока управляющего электрода, выполненного по схеме генератора пилообразного тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства для классификации тириторов по току и напряжению включения

Устройство содержит источник 1 анодного питания вместе с резистором нагрузки, регистратор 2 момента включения, первьШ 3 и второй 4 источники опорного напряжения, первые два сравнивающих устройства 5-6, генератор 7 пилообразного тока управляющего электрода, эталонные резисторы . 8-9 другие два сравнивающих устройства 10-11, третий источник 12 опорного напряжения, устройство 13 пуска, пять триггеров 14-18 и схему 19 логической обработки информации, состоящую из схем 20-25 И и 26 ИЛИ Выходы схемы логической информации служат для сигнализации о результатах автоматической классификации испытуемого тиристора в пределах одной классификационной группы по току и напряжению включения.

Работа устрюйства начинается по команде устройства 13 пуска, которая устанавливает все триггеры 14-17 и 18 в исходное состояние. При этом на анод испытуемого тиристора подано напряжение источника 1 анодного питания, тиристор выключен так как ток управляющего электрода равен нулю, и регистратор 2 момента включения не работает. На первом источнике 3 опорного напряжения установлено напржение, равное нижнему классификационному значению напряжения включения, а на втором источнике 4 опорного напряжения - равное верхнему классификационному значению.

Триггер 14 в исходном состоянии разрешает генератору 7 тока управляющего электрода формировать линейно нарастающий ток, который протекает также через эталонные резисторы 8-9. Сопротивления этешонных резисторов 8 9 выбираются так, чтобы падение напряжения на них от тока управляющего электрода, равного граничным классификационным значениям, равнялось выходнетду напряжению третьего источника 12 опорного напряжения.

По мере увеличения управляющего напряжения и тока срабатывают последовательно сравнивающие устройства 5-6, 10-11.

При достижении управляющим током величины, достаточной для включения тиристора, последний включается и на его аноде напряжение скачком падает до величины остаточного напряжения. Перепад анодного напряжения преобразуется регистратором 2 момента включения в импульс, который переключает триггер 14. Триггер 14 запрещает генератору 7 тока дальнейший рост тока управляющего электрода и разрешает открывание схем 21-25 И.

Если напряжение на управляющем электроде тиристора в момент его вклчения меньше нижнего -классификационного значения то оба сравнивающих устройства 5-6 не сработают, триггер 15-16 останутся в исходном состоянии и своими выходными сигналами разре - шают открывание схемы 21 И.

Если напряжение на управляющем

электроде тиристора в момент его включения больше в-ерхнего классификационного, значения, то оба сравнивающих устройства 5-6 сработают, переключат

триггеры 15-16, которые своими выходНЕлми сигналами разрешают открывание схемы 22 И, После включения тиристора, когда переключается триггер 14, открываетс одна из схем 21 и или, 22 и ее выходной сигнал, пройдя через схему 26 ИЛ включит сигнал Брак по напряжению включения . Если напряжение на управляющем электроде тиристора в момент его вкл чения находится между нижним и верхним классификационными значениями, т, е. он входит в классификационную группу по напряжению включения, то в таком случае сработает сравнивающее устройство 5, но .не сработает сравнивающее устройство 6. При этом переключается триггер 15, а триггер 16 остается в исходном состоянии, на входы схемы 20 И поступят разрешающие сигналы и на ее выходе появится сигнал Годен по напряжению включения, который разрешает открывание схем 23-25 И. Если ток в Цепи управляющего элек трода в момент включения тиристора н успел дорасти до нижнего классификационного значения, то ни одно из сравнивающих устройств 10-11 не сработает, триггеры 17-18 останутся в исходном состоянии, окажется включен ной только схема 23 на ее выходе Ток включения мень появится сигнал ше нормы . Если ток в цепи управляющего элек трода в момент включения тиристора оказался больше нижнего классифика ционного значения и меньше верхнего то срабатывает только сравнивающее устройство 10, переключается триггер 17, а триггер 18 остается в исхо ном состоянии, окажется включенной схема 24 И,и на ее выходе появится сигнал Годен. Если ток в цепи управляющего электрода в момент включения тиристора оказался больше верхнего классификационного значения, то сработают оба сравнивающих устройства 10- 11, переключаются оба триггера 17-18 окажется включенной схема 25 И,и на ее выходе появится сигнал Ток вклю чения больше нормы . Если тиристор не попадает в групп годных по напряжению включения, схем 20 И запрещает открывание схем 23- 25 И и классификация по току включения не производится. Сравнение данного устройства с известны / показывает, что оно обеспечивает возможность автоматизации процесса классификации тиристоров по току и напряжению включения в пределах одной классификационной группы. Кроме того, благодаря выполнению генератора тока управляющего электрода по схеме генератора пилообразного тока повышается точность измерения параметров, практически не зависящая от их значений во всем диапазоне измерений. Формула изобретения Устройство для классификации тиристоров по току -и напряжению включения, содержащее генератор тока управляющего электрода, эталонные резисторы, источник анодного питания, регистратор момента включения тиристора, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса и повышения точности измерения, к управляющему электроду тиристора своими первыми входами подключены параллельно два сравнивающих устройства, вторые входы которых раздельно соединены с двумя источниками опорных напряжений, к эталонным резисторам раздельно подключены своими первыми входами два других сравнивающих устройства, вторые входы которых па:раллельно соединены с третьим источником ОПОРНОГО напряжения, введены устройство пуска, пять триггеров и схема логической обработки информации, причем первые установочные входы че- тырех триггеров соединены с устройством пуска, вторые установочные входы - с выходами сравнивающих устройств, а выходы - со схемой логической обработки информации, один установочный вход пятого триггера соединен с устройством пуска, другой - с анодом испытуемого тиристора через регистратор момента .включения, а выход - с управляющим входом генератора тока управляющего электрода, выполненного по схеме генератора пилообразного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аронов В. Л., Федотов Я. А. Испытание и исследование полупроводниковых приборов. М., Высшая школа. , 1975, с. 87-88. 2.Патент США № 3.356.946, кл. 324-158, опублик. 1976. 3.Патент Японии f 9017, кл. 99 (5) С 6, опублик. 1969 (прототип) .

,Bpo.ti no

IT;

dM.

,3f Memie .Годен, Ьо/тше но мынорны.