Устройство для контроля допустимого напряжения полупроводниковых приборов Советский патент 1981 года по МПК G01R31/26 

памп, а также ограниченный диапазон испытательных напряжений, связанный с предельными возможностями того же регулирующего элемента. Кроме того, устройство позволяет формировать однополярвые испытательные напряжения, что снижает производительность контроля полупроводниковых приборов типа тиристоров, у которых контролируются допустимые напряжения в прямом и обратном направлениях..

Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение диапазона испытательных напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля допустимого напряжения полупроводниковых приборов, содержащее источник напряжения , регулирующий элемент, токосъемный резистор, схему сравнения и измеритель напряжения, причем входы схемы сравнения подключены к выводам токосъемного резистора, ее соединен с управляющим входом регулирующего элемента, а измеритель напряжения подключен к выводам испытуемого прибора, введены повыиающий трансформатор, высоковольтный ключ и устройство синхронизации, входы которого подключейы параллельно источнику напряжения, один из въаходов соединен с синхронизирующим входом схемы сравнения, а другой с управлякндим входом высоковольтного ключа, причём первичная обмотка повышающего трансформатора через регулирующий элемент подключена к источнику напряжения, а в цепь вторичной обмотки включены последовательно соединенные высоковольтный ключ, испытуемый прибор и токосъемныи резистор. ,

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 напряжений, параллельно которому Подключены входы устройства 2 синхронизации. Первичная обмотка повышающего трансформатора 3 подключена к источнику 1 напряжения через регулирующий элемент 4, управляющий вход которого соединен с выходом схекы 5 сравнения, в цепь вторичной обмотки повышающего трансформатора 3 последовательно включены испытуеквлй прибор 6, токосъемный резистор 7 и высоковольтный ключ 8, управляющий вход которого соединен с одним из выходов устройства 2 синхронизации, второй выход которого соединен с синхронизирукшйм входом схемы 5 сравнения. Измерительные входы схеки 5 сравнения подключены параллельно токосъемному резистору 7. Параллельно клеммам для подключения испытуемого прибора подключен измеритель 9 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На выходе источника 1 напряжения, которым может быть, например, вторичная обмотка согласующего трансформатора или питающая сеть, действует напряжение синусоидальной формы с частотой, равной частоте сети. Устройство 2 синхронизации, выходы которого подключены параллельно выходу источника 1 напряжения, формирует импульсы синхронизации, длительность которых примерно равна половине полу вол нь сети, а начало совпадает с моментом перехода напряжения сети через нуль. Эти импульсы, поступая н управляющий вход высоковольтного ключа 8, открывают его и поддерживают в открытом состоянии во время прохождения испытательного импульса тока. Поступая на управляющий вход схемы 5 сравнения, импульсы синхронизации открывают ключ, входящий в схему сравнения, и сигнал с выхода схекол сравнения попадает на управляющий вход регулирующего элемента 4 Величина сигнала с выхода схемы 5 сравнения пропорциональна разности между напряжением с тОкосъемиого резистора 7 (током через испытуемый прибор) и опорным напряжением (заданной величиной тока). Этот сигнал открывает регулирующий элемент 4, выполненный, например, на транзисторе, включенном в диагональ выпрямленного тока силового диодного моста. При отпирании регулирующего элемента 4 напряжение на вторичной обмотке трансформатора 3 повышается до те пор, пока величина тока через испытуекшй прибор не станет равной заданной. Этот уровень тока поддерживается постоянным в течение половины полупериода сети., после чего с управляющих входов высоковольтного ключа 8 и схе(«ы 5 сравнения снимаются импульсы синхронизации, в результате чего запирается регулирующий элемент 4 и за счет самоиндукции трансформатора 3 возникает выброс напряжения противоположной поля1эн6сти способствукадий запиранию высоковольтного ключа. 8-, выполненного, нпример в виде двух встречно-параллельно включённых тиристоров.

Таким образом, через испытуе лй прибор проходит импульс тока трапецеидальной с .постоянной амплитудой и длительностью, близкой к полОвине полупериода сети. Еще через четверть периода посл.е перехода напряжения сети через нуль процесс повторяется и через испытуемый прибор проходит импульс тока другой полярности.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность устройства и раОиирить диапазон испытательных иа1пряженйй. При формировании испытательных импульсов непосредственно от питающей сети регулирующий- элемент и высоковольтный ключ, запираясь, формируют укороченный импульс испытательного тока длительностью до половины полупериода питакпцёй сети. Ограничение длительности импульса тока позволяет во вто рую половину полупериода сети разрядиться трансформатору от накопленной энергии. Разряд трансформатора ускоряется за счет того, что в это время регулирующий элемент и высоковольтный ключ заперты, в период временя от окончания импульса тока до начала следупшей полуволны трансформатор раз ряжается полностью, что позволяет из бежать насыщение его сердечника при испытании приборов с любой несиммвтричностью их вольтамперных характеристик в .прямом и обратном напчравлении. За счет того, что трансформатор разряжается полностью ток к началу каждого следующего полупериода равен нулю, что позволяет осуществить непрерывное регулирование амплитуды импульса испытательного тока при включении регулирующего элемента в цепь первичной обмотки трансформатора, а также выполнить его на низковольтшлх элементах, например транзисторах, что повыпает надежность регулирующего элемента и всего устройства в целом. Кроме того, предлагаемое построение устройства позволяет за счет выбора параметров согласующего трансформатора регулировать низковольтным регулирующим элементом ток при больших уровнях Напряжения на испЫтуе1 м приборе и расширить диапазон регулирования токов без ухудшения точности 3 аданИя тока. Фсфмула изобретения Устройство для контроля допустимого напряжения полупроводниковых приборов, содержащее источник напряжения, регулирующий элемент, токосъемный резистор, схему сравнения и измеритель напряжения, причем входы схемы сравнения подключены к выводам токосъемного резистора, ее выход соединен с управляющим входом регулирую щего элемента, а измеритель напряжения подключен к выводам исшлтуемого прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыцения надежности устройства и расширения диапазона испытательных напряжений, в него введены трансформатор, высоковольтный ключ и устройство синхронизации; входы которого подключены параллельно источнику напряжения, один из выходов соединен с синхронизирующим входом схемы сравнения, а другойс управляющим входом высоковольтного ключа, причем первичная обмотка повшиающего трансформатора через регулирующий элемент подключена к источнику н шряженйя, а в цепь вторичной Обмотки включены последовательно соединенные высоковольтный ключ, нспытуемый прибор и токосъемный резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 241S47, кл, G 01 R 31/26, 1969. 2.Полупроводниковые диоды. Па раметры, методы измерений. Под ред. Н.Н; Горюнова, Ю.Р. Носова. М., Советское радио, 1968, с. 35 (прототип) .