Устройство для классификации силовых тиристоров Советский патент 1982 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к устройствам для измерения и контроля пара метров силовых полупроводниковых приборов (СПП) и предназначено для определения класса СПП.

Известно устройство, позволжяцае измерять величины Vnp-max и VoJp.-max и по ним определять класс прибора. / Для этого выбирается меньшее из значений Vnp тпох и Voffp -mcir , и умножается на коэффициент, различный дня различных типов приборов И .

Недостатками этого устройства является как низкая точность измерения, так и необходимость дополнительной обработки результатов для определе- , ния класса. Последнее резко снижает производительность и может приводить к значительным субъективным сшибкам

Известно устройство для классификации полупроводниковых вентилей по величине обратного пробивного напряжения-

. Недостатком данного устройства является невозможность классифика- . ции тиристоров в автоматическом режиме. Классификация же с ручной сменой полярности включения испытуемого прибора низкопрО1 зводительна.

Известно также устройство для контроля параметров, тиристоров, содержащее ключ, индикатор, блок памяти, генератор синхроимпульсов, цифровой вольтметр, источник напряжения, шунт, блок предельного тока, блок сравнения, блок управления, ключи ограничения напряжения, счетчик импульсов, индикатор класса, блок ограничения клас10са З ..

Однако данное устройство, позволяя контролировать тиристоры в автоматическом режиме, сложно по устройству и обладает относительно вы15сокой энергоемкостью, так как измерения проводятся при приложении к .испытуемому прибору пачки импульсов высокого напряжения прямой и обратной полярности большой протяженнос20ти , что приводит к снижению точности измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения контролируемых параметров тиристора.

25

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник импульсов высокого напряжения, измерительный шунт, блок сравнения токов, блок измерения напря30жения класса, блок памяти и клеммы. для подключения исследуемого тиристора, одна из которых, соединена с выходом источника импульсов высокого напряжения, введены инвертор, дополнительный блок памяти, компаратор, измерительный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника импульсов высокого нап ряжения, а выход - со входом инверто ра и входом блока памяти, выход которого подсоединен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора и информационным входом дополнительного блока памяти, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входу блока измерения напряжения класса, второй вход которого подключен к первому выходу блока сравнения токов, пер вый вход которого соединен со второй клеммой для подключения исследуемого тиристора и первым выводом измерительного шунта, второй вывод которого соединен с общей шиной, а вто рой вход блока сравнения токов соединен с клеммой подач:и уставки по току, а второй выход - с управляющим входом источника импульсов высокого напряжения, в качестве источника импульсов высокого напряжения использо ван генератор двухполярных импульсов высокого напряжения. На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства для случая линейно возрастающего напряжения. Устройство содержит источник 1 двухполярных импульсов, высокого напряжения, измерительный делитель напряжения на резисторах 2 и. 3, измерительный шунт 4, инвертор 5, блоки 6 И 7 памяти, компаратор 8, блок 9 сравнения токов, блок 10 измерения напряжения класса, клеммы 11 и .12 для подключения испытуемого тиристора. Устройство работает следующим образом . По сигналу Пуск источник 1 двух полярных импульсов высокого напряжения вырабатывает один за другим импульсы высокого напряжения, первый положительной, второй - отрицательно полярности.. Форма импульсов некритич на, она может быть любой, колоколообразной, трапециедальной и до. По мере роста напряжения положительной полярности на испытуемом прИ боре (ИП) ток в его цепи возрастает и в некоторый момент времени становится равным величине уставки. В этот момент времени блок 9 сравнения токов выдает по второму выходу сигнал, прекращающий -рост напряжения положительной полярности на ИП. Напряжение на ИП, предшествовавшее моменту срабатывания защиты, является величиной Vnp tnaii , Сигнал, пропорциональный Vnp -так снимается с делителя напряжения на резисторах 2 и 3 и запоминается блоком памяти 6. После срабатывания защиты по положительному значению тока (по току утечки) источник 1 формирует импульс отрицательной полярности. В некоторый момент времени срабатывает защита по отрицательному значению тока (по обратному току), определив этим самым значения напряжения VoSf max Ограничение напряжения на уровне Vaffp так осуществляется аналогично описанному сигналом с блока 9 по второму выходу. Сигнал, пропорциональный величине V0Jp тя;( отрицательной полярности, снимается с делителя на резисторах 2-3 и через инвертор 5 с коэффициентом усиления, равным единице, поступает на информационный вход управляемого блока 7 памяти. Блок 7 выполнен так, что не может принять для запоминания сигнал больший по амплитуде, чем выходной сигнал с блока 6. Операция сравнения этих сигналов производится компаратором 8, который вырабатывает сигнал, закрывающий вход блока 7, если сигнал с инвертора 5 повышает уровень сигнала с блока б. Следйвательно, блок 7 памяти запоминает или величину напряжения VoiJp mcof , если оно по амплитуде не больше Vnp max , или величину напряжения Vnp тал , еслА Vofp mat превышает по амплитуде таи . Последний случай показан на временных диаграммах (фиг.2). Таким образом, блок 7 запоминает меньшее из двух значений напряжения. Это меньшее значение поступает на вход блока 10 измерения напряжения класса, который запускается по второму входу в момент срабатывания защиты по обратному току. Точность измерения параметров СПП в состоянии низкой проводимости (в том числе класса) существенно зависит от температуры структуры испытуемого прибора, поскольку ток утечки, по величине которого судят о качестве прибора, весьма термочувствительный параметр. Температура структуры, в свою очередь, зависит от выделяемой в структур.е мощности, которая находится в первой зависимости от времени приложения к прибору испытательного напряжения. В отличие от известного, в котором испытуемый прибор -подвергается воздействию двух пачек импульсов высокого напряжения, в предлагаемом устройстве измерение производится на однократном для каждой полярности импульсе напряжения, время измерения сокращается, а мощн(9сть, рассеи аемая на полупроводниковом приборе, снижается, благодаря чему точность измерения повышается.

Формула изобретения

1. Устройство для классификации силовых тиристоров, содержащее источник импульсов высокого напряжения, Ю измерительный шунт, блок сравнения токов, блок измерения напряжения класса, блок памяти и клеммы для подключения исследуемого тиристора, одна из которых соединена с выходом ис- 15 точника импульсов высокого напряжения, отличающееся тем, что, с-целью повышения точности измерения, в него введены инвертор, дополнительный блок памяти, компара- 20 тор и измерительный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника импульсов высокого напряжени:я, а выход - с входом инвертора и входом блока памяти, выход 25 которого подсоединен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора и информационным входом дополнительното блока памяти, управляющий вход ко-,-.

торого подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входу блока измерения напряжения класса, второй вход которого подключен к первому выходу блока сравнения токов, первый вход которого соединен с второй клеммой для подключения исследуемого тиристора и первым выводом измерительного шунта, второй вывод которого соединен с общей шиной, а второй вхо блока сравнения токов соединен с клемой подачи уставки по току, а второй выход - с управляющим входом источника импульсов высокого напряжения. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что в качестве источника импульсов высокого напряжения использован генератор двухполярных импульсов высокого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Аппаратура и методы контроля силовых полупроводниковых вентилей. М., Энергия, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 241547., кл. Н 01 L 21/00, .1968.

3.Авторское свидетельство СССР

545938, кл. G 01 R 31/26, 1975 (пртотип) .

УстоноВка

«,р i .tnax „„.f