Устройство для измерения макси-МАльНО дОпуСТиМыХ пРяМыХ и ОбРАТНыХНАпРяжЕНий СилОВыХ пОлупРОВОдНиКОВыХпРибОРОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R31/26 

I

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для контроля силовых полупроводьиковых приборов (вентилей, диодов) по максимально д пустимым прямым и обратным напряжениям, при которых наблюдается загиб вольтамперной характеристики, характеризующийся резким увеличением тока через испытуемый прибор.

Известны устройства для измерения максимально допустимых прямых и обра- ных напряжений полупроводниковых приборов, и которых измеряемый параметр регистрируется в момент- достижения током через прибор под действием нарастающего приложенного испытатального напряжения заданной величины Г1 - Гз.

Недостатком известных устройств является низкая точность измерения, определяемая тем, что вольтамперные характеристики (ВАХ) силовых полупроводниковых приборов (СПП) в состоянии низкой проводимости могут существенно г-тличаться друг от друга. При одном и том же заданном токе через прибор на нем может быть измерена величина напряжения, существенно отличающаяся от значения, при котором ВАХ испытуемого прибора имеет резко выраженный загиб. Поэтому большую точность могут обеспечить устройства, в которых измеряемый параметр регистрируется в момент резкого нарастания тока через прибор, т.е. в момент существенного увеличения про изводной тока по напряжению (дифференциальной проводимости).

0

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, которое содержит источник испытательного напряжения, подключенный к последовательной цепи из

5 клемм для подключения испытуемого прибора и измерительного шунта, блок сравнения токов, соединенный с измерительцым шунтом одним из своих входов, и измерительный блок, блок

0 сравнения токов, подключенный одьим из входов к измерительному шунту, два источника уставок тока, формирователь временного интервала и логическую схему совпадения. С помощью

5 источников уставок тока, подключенных ко вторым входам блоков сравнения токов, устанавливаются соот;аетственно нижний и верхний лределн тока утечки через испытуемый прибор, а с помощью формирователя временно0го интервала устанавливается тот интервал, за который должно произойти изменение тока утечки в диапазоне между нижним и верхним пределами. При условии, что источник испытатель ного напряжения формирует на выходе импульс пилообразной формы, в устройстве производится определение дифференциальной проводимости испытуемого прибора и сравнение ее с заданным значением. При превышении это го значения регистрируется значение напряжения на испытуемом приборе,которое принимается за максимально допустимое 4 . Недостатком известного устройства является узкая область применения, так как практически используется для контроля маломощных диодов из-за ограниченной мощности источника испытательного напряжения. Кроме того, высокая точность изме рения максимально допустимых напряжений в нем достигается только при условии высокой линейности испытательного напряжения, поскольку опре деление дифференциальной проводимости испытуемого прибора производится косвенным путем. Целью изобретения является повы шение точности измерения и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем что в устройство введены делитель напряжения, подключенный параллельно источнику испытательного напряже ния, блок задания приращения напряжения с первым запоминающим конденсатором, подключенным к его выходу, блок сравнения напряжений, один из входов которого подключен к первому запоминающему конденсатору, а другой - к делителю напряжения, блок временной задержки соединенный с выходом блока сравнения напряжений,ключ, блок задайия приращений тока, сумматор и второй запоминающий конденсатор, причем выход блока временной задержки, соединен со входами клю ча и блока задания приращений тока, выходы которых через сумматор связа ны со вторым запоминающим конденсатором и другим входом блока сравнения токов, а выход последнего - со входами источника испытательного напряжения и измерительного блока. Такое устройство позволяет измерять максимально Допустимые прямые и обратные напряжения силовых полупроводниковых приборов, так как мощ ность источника испытательного напр жения может быть сделана достаточно большой, поскольку в качестве него используется промьоиленная сеть, а к форме испытательного напряжения не предъявляются жесткие требования по стабильности и, тем более, линейное ти. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения, делитель напряжения на резисторах 2, 3, измерительный шунт 4, блок 5 задания приращений напряжения с первым запоминающим конденсатором 6, блок 7 сравнения напряжения, блок 8 измерения, блок 9 временной задержки,блок 10задания приращения тока, сумматор 11со вторым запоминающим конденсатором 12, ключ 13, блок 14 сравнения токов, клеммы 15 и 16 для подключения испытуемого прибора 17. Устройство работает следующим образом. По сигналу Пуск блок 1 начинает формирование импульса монотонно возрастающего испытательного напряжения, которое прикладывается к испытуемому прибору. Одновременно запускается блок 5, задающий уставку приращения напряжения. Величина заданной уставки напряжения запоминается конденсатором 6. По мере роста испытательного напряжения, сигнал, снимаемый с резистора 3, увеличивается и в какой-то момент времени достигает величины заданной уставки приращения напряжения. Блок 7 фиксирует этот момент. Импульс с его выхода прежде всего устанавливает на конденсаторе 6 (посредством блока 3) новое значение уставки напряжения. Уставка приращения тока формируется следующим образом. Сигнал с блока 7, задержанный блоком 9, запускает блок 10 Зслания приращения тока и ключ 13. Напряжение с выхода блока 10, определяющее заданную величину приращения тока, и напряжение с ключа 13, соответствующее величине тока, протекающего по шунту 4 (и, следовательно, через испытуемый прибор), складываются с помощью сумматора 11. Результирующее напряжение запоминается конденсатором 12 и остается постоянным в течение одного цикла работы блока 7. Напряжение с блока 11 сравнивается блоком 14 с величиной напряжения на шунте 4, которое в зависимости Ьт ВАК СПП может монотонно с той или иной крутизной меняться вслед за возрастанием испытательного напряжения. С каждым новым циклом работы блок 7 фиксирует все более высокий уровень напряжения на СПИ. В некоторый мо.мент времеии испытательное напряжение достигает той величины, когда сигнал с шунта 4 становится равным результирующему напряжению на блоке 11. Момент равенства этих напряжений фиксируется блоком 14. Сигнал с его выхода отключает источник 1 и включает блок измерения 8 для измерения величины напряжения, предшествовавшего моменту выключения источника 1.

Данное п едлагаемое устройство обеспечивает высокую точность измерений без предъявления жестких требований к форме, стабильности и линейности напряжения, формируемого источником испытательного напряжения, и может найти более широкое, применение по сравнению с известньш устройством, особенно при контроле силовых полупроводниковых приборов, благодаря отсутствию ограничений по мощности источника испытательного напряжения.

формула изобретения

Устройство для измерения максимально допустимых прямых и обратных напряжений силовых полупроводниковых приборов, содержащее источник испытательного напряжения, подключенный к последовательной цепи из клемм для подключения испытуемого прибора и измерительного шунта, блок сравнения токов, соединенный с измеритель.ным шунтом одним из своих входов, и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения, в него введены делитель напряжения, подключенный параллельно источнику испыта ельноПусн

го напряжения, блок задания приращения напряжения с первым запоминающим конденсатором, подключенным к его выходу, блок сравнения напряжений, один из входов которого подключен к первому запоминающему конденсатору, а другой - к делителю напряжения, блок временной задержки, соединенный с выходом блока сравнения напряжений, ключ, блок задания приращений тока, сумматор и второй

0 запоминающий конденсатор, причем выход блока временной задержки соединен со входами ключа и блока задания приращений тока, выходы которых через су1«влатор связаны со вторым запоSминающим конденсатором и другим входом блока сравнения токов, а выход последнего - со входами источника испытательного напряжениями измерительного блока.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 241547, кл. G 01 R 31/26, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР

5 № 545938, кл. G 01 R 31/26, 1977.

3.Прибор для контроля параметров силовых вентилей. В сб. - Силовая полупроводниковая техника, вып. 10, М., ВНИИЭМ, 1968.

0

4.Патент Японии W 51-21548, кл. 99(5) С 6, опублик. 1976 (прототип) .