Устройство для контроля падения напряжения на тиристорах Советский патент 1983 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к контро1пю и измерению параметров изделий электронной техники, а именно измере нию параметров силовых полупроводниковых диодов. По основному авт. св. № 550600 известно устройство, содержащее гене ратор импульсов прямого тока, генератор импульсов управления с переклю чателем, соединенным с накопительной емкостью и регистрирующим блоком, вход схемы сравнения соединен параллельно резистору в силовой цепи испытуемого тиристора, а ее выход - с входом элемента згщержки, выход кото роге подключен к регистрирующему блоку Сll. Производимый устройством контроль качества диодов на основе измерения прямого Пс1дения напряжения позволяет судить только о соответствии прямой вольтамерной характеристики установленным требованиями и не позволяет оценить другие параметры прибора. Основным показателем качества диода в прямом проводящем состоянии является предельный ток нагрузки, который определяется при предельно допустимой температуре полупроводниковой структуры в заданных условиях охлаждения и зависит как от электрических, так и тепловых свойств диода. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для контроля падения напряжения путем оперативного контроля предельного тока. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля падения напряжения на тиристорах, содержащее генератор импульсов прямого тока, генератор импульсов управления с переключателем, соединенным с накопительной емкостью и регистрирующим блоком, причем вход схемы срав нения соединен параллельно резис- тору в силовой цепи испытуемого тиристора, а ее выход - с входом злемента задержки, выход которого подклю чен к регистрирующему блоку, введены программный блок, стабилизатор напряжения, измерительный мост, коммутатор, усилитель, блок задержки, вторая и третья схемл сравнения, первый и второй переключатели и решающий блок, причем первый выход програлв ного блока подключён к вхо- . ду стабилизатора напряжения и к ynpaif ляющим входам коммутатора, усилителя/ второй схемы сравнения, переключателя и решающего блока, а второй выход программного блока подключен к первому управляющему входу генератора импульсов прямого тока, второй управляющий вход которого соединен с первым выходом первого переключателя, третий выход программного блока подключен к управляющим входам первой и третьей схем сравнения, первого переключателя и блока задержки, выход которого соединен с четвертым входом регистратора, выход третьей схемы сравнения подключен к входу первого переключателя, выход которо го соединен с первыми входами решаю щего блока и схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым выходом усилителя, а выход - с первым входом второго переключателя, второй вход которого подключен к второму выходу усилителя, а выход второго переключателя соединен с входом решающего блока, выход которого соединен с вторым входом регистрирующего блока, при этом входы измерительного моста подключены к клеммам для подключения испытуемого полупроводникового прибора, а выход к входу коммутатора, выход которого соединен с входом усилителя, а входы третьей схемы сравнения подклю-. чены к первому и второму входам регистрирующего блока. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 семейство зависимостей изменения пр ращения температуры структуры диода ( лТр) относительно температуры окру жа 01чвй среды в функции предельного тока(,|ц)при параметре прямого падения напряжения /: UУстройство для контроля падения напряжения на тиристорах содержит .генератор 1, импульсов, прибор 2, резистор,3, переключатель 4, накопительную емкость 5, регистрирующий блок 6, схему 7 сравнения, коммутирующий элемент 8, схему 9 задержки. Клеммы для подключения испытуемого диода включены в плечо иэмерительного моста 10, соединенного со стабилизатором 11 напряжения, к диа гонали моста подключены последовательно соединенные коммутатор 12, усилитель 13, первая схема 14 сравнения, переключатель 15 и решающий блок 16, выход которого соединен с регистратором. Вторая схема 17 срав нения соединена с выходом устройства и переключателем 18. С генератор импульсов прямого тока связан программирующий блок 19, к которому по ключены блоки 11 - 18 и блок 20 задержки. Устройство работает следующим образом. С помощью блока 19 программно го управления производится включение известного устройства (по авт. св. W 550600), которое производит измерение прямого падения напряжения. В конце цикла измерения блоком 19 вклю чается вторая схема 17 сравнения, на вход которой поступает сигнал измеряемого значения прямого падения напряжения, схема 17 сравнения отключается. Схема 17 сравнения производит включение переключателя 18, который включает решающий блок 16 в режим работы, соответствующий измеренному значению прямого падения напряжения (фиг. 2), т. е. выбирается соответствующая характеристика в семействе зависимостей ДТ, -Е(1п) при параметре ли , а также подготавливает -схему 14 сравнения для срабатывания по уровню напряжения, соответствующему величине С при In - I nv для выбранной из семейства зависимости (. 1 - установленная норма предельного тока для типа диода). С помощью блока 19 устройство переводится в режим измерения предельного тока - включается стабилизатор 11 напряжения, коммутатор 12 и подается Напряжение питания на блоки 1316. Со стабилизатора 11 напряжение поступает на мост 10, в плече которо го находится испытуемый диод, через который проходит постоянный измерительный ток и обеспечивается баланс измерительного моста. Затем блоком 19 генератор 1 импульсов прямого тока пер1еводится в режим формирования импульсов силового однополупериодного тока с частотой 50 Гц. Величина силового тока устанавливается такой, чтобы мощность через любой испытуемый диод одного типа независимо от величины ди была одинаковой. Это достигается изменением внутреннего сопротивления в цепи блока 1 с помощью переключающего блока 18, который изменяет сопротивление в соответствии с предварительно измеренной на испытуемом диоде величиной ди . Силовой ток протекает через испытуемый диод в течение интервала времени, равного времени начала разветвления тепловых переходных характеристик испытуемого типа диодов, полученных при различных скоростях охлаждающего воздуха. Сигнал с диагонали измерительного моста 10 поступает на коммутатор 12, который выделяет сигнал изменения прямого падения напряжения на испытуемом диоде при прохождении измерительного тока в бестоковую.паузу силового тока от температуры полупроводниковой структуры диода, обусловленной его нагревом силовым током. Сигнал с коммутатора 12 усиливается усилителем 13, поступает на схему 14 сравнения и переключатель

15,а затем на вход решающего блока

16,Решающий блок вьфабатывает сигг. нал, пропорциональный величине предельного тока диода, который фиксируется регистратором б, запускающимся сигналом с блока 20 задержки в момент окончания прохождения силово го тока через диод.

Решающий блок 16 выполняет логические операции в соответствии с семейством зависимостей дТр ) при параметре дОИспользование предлагаемого устройства позволяет повысить качество силовых полупроводникошлс диодов, за счет оперативного контроля основного параметра - предельного тока диодов, однозначно характеризующего их свойства в прямом проводящем соетоянии.

Формула изобретения

I

Устройство для контроля падения напряжения на тиристорах по авт. св. 550600, отличающеес я тем, что, с целью расширения функ- . циональных возможностей путем оперативного контроля предельного , в него введены программный блок, ста билизатор напряжения, измерительный мост, коммутатор, усилитель, блок задержки, вторая и третья схемы ; сравнения, первый и второй переключатели и решаювдий блок, причём первый выход программного блока подключен к стабилизатора напряжёиия и к управлякадим входам коммутатора, усилителя, второй схемы сравне Ния, переключателя и решающего блока, второй выход программного блока подключен к первому управляющему входу генератора импульсов прямого тока, второй управляющий вход которого соединен с первым выходом первого переключателя, третий выход программного блока подключен к управляющим входам первой и третьей схема сравнения, первого переключателя и блока задержки, выход которого соединен с четвертым входом регистрирующего блока,выход третьей схемы сравнения подключен к входу первого переключателя, выход которого соединен с первыми входами решающего блока и , схемы сравнения, второй вход которой соединен с первым выходом усилителя, а выход - с первым входом второго переключателя, второй вход которого подключен к второму вьпсоду усилителя, а выход втсчхэго переключателя соединен с входом решгиощего блока, выход которого соединен с вторым входом регистрирующего блока, при этом входы измерительного моста подключены к- клеммс1м для подключения испытуемого полупроводникового прибора, а выход - к входу коммутатора, выход которого соединен с входом усилителя, а входы третьей схемы сравнения подключены к первому и BTOpcwiy ,входам регистрирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . 550600, кл. G 01. R 31/26, 4.02.74.

&ГпМ,йи„(мВ)

ln(J