фиг. 2 - его эквивалентная тепловая схема. Устройство содержит источник 1 си лового тока, тепловые шунты 2, снабженные термоизоляцией 3, водяные радиаторы 4, датчики 5-10 температуры причем, датчики 7 и 8 установлены на внутренней, а 5, б и 9, 10 - на наружней поверхности тепловых шунтов, вычислительное устройство 11, индикатор 12, испытуемый прибор (ИП) 13 Тепловые шунты 2 выполнены из электропроводного материеша, например меди. Боковая поверхность теплового шунта снабжена термоизоляцией 3. Оба тепловых шунта обладают одинаковым тепловым сопротивлением. Например для испытания силовых полупроводниковых приббров тепловые шунты целесообраз но выбирать такими, чтобы их тепловое сопротивление было порядка . Торцовые поверхности шунтов и рабочие поверхности испытуемого прибора и радиаторов от шлифованы, и их контактным тепловым сопротивлением принебрегают. Устройство для измерения теплового сопротивления полупроводниковых приборов работает следующим образом ИП 13 устанавливается между двух тепловых шунтов 2. Тепловые шунты устанавливаются между охладителями так, что контактные поверхности тепловых шунтов взаимодействуют с охла дителями. Всю систему - охладители, два тепловых шунта и помещенный меж ду ними ИП зажимают зажимным устрой ством (на чертеже не показано). Зажим осуществляется с нормируемым усилием в результате образуется эле ктрическая цепь, включающая источник 1 силового тока, ргщиаторы 4,те ловые шунты 2 и ИП 13. Для определения теплового сопротивления ИП проводят два цикла измерений. В первом цикле измерений в первый из охладителей подают охлаждающую жидкость, например воду с тем пературой 2 , а во второй из охладителей - с температурой и производят измерения. Во втором цикле измерений в первый из охладителей подают охла;кдающую жидкость (воду) с температурой 80°С, а во второй 20°С. Измерения производят следующим образом. От источника силового тока через радиаторы 4, тепловые шунты 2 и ИП 13 пропускают постоянный ток. Этот ток нагревает ИП до температуры установившегося теплового состояния. В момент его фиксации напряжение , трех пар датчиков температуры фикси руется вычислительным устройством 11. С датчиков 6-8 и 10 температуры на вычислительное устройство поступает сигнал, пропорциональный перег-реву тепловых шунтов 2, а с датчиков 5 и 9 температуры поступает сигнал, пропорциональный перегреву всей тепловой системы. Окончание каждого цикла измерений определяется по моменту наступления установившегося режима. На основе законов теплоэлектрической аналогии можно проанализировать тепловое состояние всей системы. При этом мощность, выделяемая на полупроводниковой структуре ИП, представлена электрическим-аналогом, генератором тока Р с внутренним сопротивлением .(.p (см. фиг.2) Температура окружающей среды представлена электрическим генератором электродвижущей силы .(ЭДС), с внутренним сопротивлением . 0. Тепловые сопротивления представлены соответствукадими электрическими сопротивлениями. сопротивления, соответственно, анодной и катодной сторон ИП; сопротивление теплового шунта Г сопротивления радиаторов, соответственно, анодной и катодной сторон ИП. Температура анодного и катодного (первого и второго) радиаторов представлена электрическим генератором ЭДС Т,и Т с внутренним сопротивлеКрдИ Rp«, , нием, соответственно. Рд и Рц, - соответственно, мощность выделяемая в анодном и катодном направлениях. Установившийся перегрев полупроводниковой структуры ИП определяется выражением ® аРа «тРа- - а- ср ® Тепловые потоки выражаются уравнениямир . Г-д- rj-x.o Tg, - температура измеренная СООТ-1 ветствующими датчиками температуры . TS TO, Tg Т, И Tg - температура, соответственно, анодного и катодного ра31иаторов, измеренная термодатчиками 5 и 9. Для первого цикла испытаний fr -r-V --V 5((, ()
Авторы
Даты
1981-01-23—Публикация
1978-06-05—Подача