Устройство для измерения переходной тепловой характеристики полупроводниковых вентелей

Устройство для измерения переходной тепловой характеристики полупроводниковых вентелей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО .ЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЕЙ,содержащее , источник силового тока,один из выходов которого соединен через токоизмерительный шунт с общей шиной,источник измед(ительного тока, соединенный с клеммой для подключения анода испытуемого прибора и с входом измерительного блока, вход запуска которого присоединен к выходу, коммутатора, клем-f Kfct для подключения .управляющего электрода и катода испытуемого прибора, последняя из которых соединена с общей шиной, и схему управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, в него введены отключающий диод, нуль-орган, элемент ИЛИ, задающий генератор, счетчик импульсов, счетный триггер и шина сброса, причем отключающий диод присоединен анодом к другому выходу источника силового тока, а катодом - к клемме для подключения анода испытуемого прибора , входы нуль-органа соединены с выводами токоизмерительного шунта, его выход подключен к лервому входу элемента ИЛИ,- второй вход которого соеi динен с выходом задающего генератора, а выход присоединен заходам коммутатора и счетчика импульсов, соединенного ) своим входом vc входами счётного триггера исхемы управления, Еыходы которых подключены соответственно к входам задающего генератора и источника силового тока, второй выход схемы управления соединен с клеммой для подключения управляющеfo электрода, а шина сброса подклюСП чена к входам начальной установки счетчика импульсов и счетного триггера . 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) А11) 3151) g 01 и 31/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ р-, й; .Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИП " -:."::;!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3434110/18-21, (22) 04 ° 05 ° 82 (46) 30,11.83. Бюл, В44 (72) В, N. Бардин, Н. Н. Беспалов и

E.Ï.Ïîíîìàðåâ (71) Мордовский ордена Дружбы народов государственный университет им. Н.П.Огарева (53) 621. 382. 2 (088. 8) (56) 1, Рабинерсон A.A. и др. Режимы нагрузки силовых полупроводниковых приборов. N. Энергия, 1976 с.50 °

2.Чебовский О.Г. и др. Испытания силовых полупроводниковых приборов.

М., Энергоиздат, 1981)с.91-100. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕ. РЕХОДНОЙ TEIIJIOBOA ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО, ЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЕЙ, содержащее источник силового тока, один из выходов которого соединен через токоизмерительный шунт. с общей шиной, источник измерительного тока, соединейный с клеммой для подключения анода испытуемого прибора и с входом измерительного блока, вход запуска которого присоединен к выходу, коммутатора, клем- ейе для подключения управляющего электрода и катода исйытуемого прибора, последняя из которых соединена с общей шиной, и схему управления, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возвюжностей и повышения точности, в него введены отключающий диод, нуль-орган, элемент ИЛИ, задающий генератор, счетчик импульсов, счетный триггер и шина сброса, причем отключающий диод присоединен. анодом к другому выходу источника силового тока, а катодом — к клемме для подключения анода испытуемого прибора, входы нуль-органа соединены с выводами токоизмерительного шунта, его выход подключен к первому входу элемента ИЛИ,. второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, Pg а выход присоединен к, входам коммутатора и счетчика импульсов, соединенного своим входом ;с входами счетного триггера и- czech управления, выходы которых подключены соответственно к входам задающего генератора Я и источника силового тока, второй выход схемы управления соединен с клеммой для подключения управляющего электрода, а шина сброса подклю-: чена к входам начальной установки счетчика импульсов и счетного триггера.

1057890

Изобретение относится к измерите.— . льной технике и может быть использовано для измерения переходных тепло-) вых характеристик полупроводниковых вентилей (тиристоров).

Известно устройство для измере ния тепловых характеристик полупроводниковых вентилей, содержащее; источник греющего тока, источник стабильного напряжения, измерительный мост, коммутирующий" тиристор, 10 нагрузку, шуйт для измерения тока, блокирующие диски ° Известное устройст» во позволяет измерять температуру структуры испытуемого прибора fl) .

Недостатками иэвестного устройства.)5 являются исключение возможности непрерывной регистрации измеряемой температуры и отсуствие автоматизации процесса измерений, 20

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения переходной тепловой характеристики полупроводниковых вентилей, содержащее источник силового тока, один из выходов которого соединен через токоизмерительный шунт с общей шиной, источник из- . мерительного тока, соединенный с клем мой для подключения анода испытуемо- го прибора и с входом измерительного . блока, вход запуска которого присоединен к выходу коммутатора, клеммы для подключения управляющего электрода и катода испытуемого прибора, последняя из которых соединена с общей шиной, и схему управления. В этом устройстве через испытуемый прибор пропускается силовой ток от источника силового постоянного тока и постоянный ток от соответствующего источника. При 40 нагреве испытуемого прибора, включен- ного в одно из плеч измерительного ьюста„ возникает напряжение разбаланса, которое измеряется измерительныи блоком. Подключение измеритель- 45 ного блока к мосту осуществляется коммутатором, включение! которого в нужные моменты времени осуществляется схемой управления, включаемой оператором вручную. Перед началом измерений схема управления выдает сигнал на блок выключения, который осуществляет выключение источника силового тока (ф .

Основными недостатками известного устройства является невозможность снятиями переходной тепловой характеристики во время протекания греющего тока и в процессе охлажде-. ния испытуемого прибора, а также погрешностью измерений температуры 60 структуры,, связанной с наличием интервала времени между отключением силового тока и началом измерения падения напряжения от измерительного тока.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения переходной тепловой характеристики полупроводниковых вентилей, содержащее источник силового тока, один из выходов которого соединен через токоизмерительный шунт с общей шиной, источник измерительного тока, соединенный с клеммой для подключения анода испытуемого прибора и с входом измерительного блока, вход запуска которого присоединен к выходу коммутатора, клеммы для подключения управляющего электрода и катода испытуемого прибора, последняя из которых соединена с общей шиной, и схему управления, введены отключающий диодр нуль-орган„ элемент ИЛИ, задающий генератор счетчик импульсов счетный триггер и шина сброса, причем отключающий диод присоединен анодом к другому выходу источника силового тока, а катодом - к клемме для подключения анода испытуемого прибора, входы нуль-органа соединенй с выво1 ами токоизмерительного шунта, его выход подключен к первому входу элемента MJtH второй вход которого соецинен с выходом задающего генератора, а выход присоединен к входам коммутатора и счетчика импульсов, соединенного своим выходом с входа ми счетного триггера и схемы управления, выходы которых подключены соот ветственно к входам задающего генератора и источника силового .тока, причем второй выход схемы управления соединен с клеммой для подключения управляющего электрода,à шина сброса подключена к входам начальной установкй счетчика импульсов и счетного триггера.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника 1 измерительного тока, источника 2 силового тока, отключающего диода 3, шунта 4, нуль-органа 5, схемы 6 управления, клемм 7 - 9 для подключения испытуемого прибора 10, измерительного блока ll коммутатора 12, элемента ИЛИ 13, счетчика 14 импульсов, задающего генератора 15, счетного триггера 16.

Источник: 1 измерительного тока соединен с клеммой 7 для подключения анода испытуемого прибора 10 непосредственно, а источник 2 силового тока — через отключающий диод 3. В цепь силового тока включен токоизмерительный шунт 4, к выводам которого подключены входы нуль-органа 5. CzeMai

6 управления соединена своими выходами с входом источника 2 и клеммой

I) 057890 для подключения управляющего электрода испытуемого прибора(ИП) 10,клемма

9 для подключения катода которого соединена с общей шиной. Вход измерительного блока 1l.i êoòîðûé может быть выполнен, например,в виде аналого-циф- 5 рового преобразователя и регистрирую-. щего прибора, присоединен к клемме 7 подключения анода испытуемого прибора, а его вход запуска соединен с выходом коммутатора 12,который,в свою очередь)0. через элемент ИЛИ 13 соединен с вы ходами. нуль-органа 5 и задающего . генератора 15, а также непосредственно с входом счетчика 14 импульсов.

Ныход,. счетйого триггера 16 соединен выходом с входом задающего генератора 15, Кина сброса подключена к входам начальной установки счетчика 14 иМульеов и счетного триггера 16.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

Испытуемый прибор 10 (ИП) подключается к климам 7 - 9. При подаче .питания счетчик 14 импульсов и счетный трйггер 16 устанавливаются по 25 .шине сброса в начальное состояние.

При поступлении с выхода схемы 6 управления управляющего сигнала на

ИП 10 (в случае проведенйя изМерений на тиристоре) через ИП 10 начинает g0 протекать выпрямленный двухполупериодный ток от источника 2 силового тока и постоянный измерительный ток от источника 1. В моменты спада напряжения от источника силового тока до 35 величины падения напряжения на ИП

10 от измерительного тока отключающий диод 3 начинает запираться и протекание силового тока в цещ ИП

10 прекращается. В результате этого

: напРЯжение на шунте 4 падает до ну- 40 ля и происходит срабатывание нульоргана 5, сигнал с выхода которого поступает на один из входов элемента ИЛИ 13, с выхода которого сигнал подается на вход коммутатора 12, 45 выходной сигнал которого управляет работой измерительного блока 11.

Измерительный блок 11 может содержать, например, быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, 50 выход которого соединен с регистрирующим прибором. Коммутатор 12 может быть построен, например, так, что обеспечивает изменение интервала времени между выходными импуль,еами по логарифмическому закону.

Это позволяет, например, при длительности измерения тепловой переходной характери гики 10 с произвести из"мерение в 55 точках без потери инфор-! мативности так как переходная теплою вая характеристика строится в логарифмическом масштабе времени. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 подается одновременно на вход счетчика 14 импульсов коэффициент пересчета которого определяет время снятия переходной тепловой характеристики. Сигнал с выхода счетчика 14 импульсов после его заполнения перебрасывает счетный триггер 16 и воздействует на схему 6 управления. При этом сигнал с выхода схеьы 6 управления отключает источник 2 силового тока и через ИП 10 в дальнейшем протекает только измерительный ток. Сигнал с выхода счетного триггера 16 запускает задающий генера.тор 15, импульсы с выхода которого,следующие с частотой 100Гц, т.е, с частотой импульсов силового тока, начинают воздействовать.на второй вход элемента ИЛИ 13> с выхода которого сигналы поступают. на вход коммута« тора 12 и вход счетчика 14 импульсов в режиме снятия кривой охлаждения. При повторном заполнении счетчика 14 импульсов импульсами с выхода элемента ИЛИ 13 на его выходе появляется сигнал, который опрокидывает счетный триггер lб в нулевое состояние, и поступление импульсов. с выхода задающего генератора 15 прекращается.

Таким образом, благодаря введению в устройство диода 3, шунта 4, нульоргана 5 появляется возможность проводить снятие переходной тепловой характеристики при пропускании9 греющего тока через ИП 10. Одновременно повышается точность измерения температуры по сравнению с известным устройством, так как ИП 10 не выключается в процессе измерений, что обеспечивает поддержание всей структуры полупроводникового прибора во время измерения в открытом состоянии. При отключении источника силового тока и йоследующем пропу кании измерительного тока, как это делается в известном устройстве,возможно включение в проводящее состояние только части структуры, что приводит к прогрешности при измерении температуры.

Благодаря введению в предлагаемое устройство элемента ИЛИ, счетчика импульсов, счетного триггера, задающего генератора обеспечивается автоматизация процесса снятия переходной тепловой характеристики, что при использовании в качестве регистрирующего прибора микропроцессора с графопостроителем позволяет при предварительном введении градуировочной кривой автоматизировать процесс обработки данных.

Составитель Ю. Брыз галов

Техред М. Костик Корректор A.Tÿñêo

Редактор М.Ткач

Заказ 9580/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Гоударственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., 4/5

Филиал ППП Патент r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4