Способ неразрушающего контроля одиночных отказов элементов диодно-емкостных умножителей напряжения последовательного типа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 я)5 С 01 В 31/28с ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ устроиств, элементы которых закрыты компаундом, и может быть использовано для контроля качества умножителей напряжения, применяемых в бытовых унифицированных телевизионных приемниках цветного изображения. Цель изобретения - повышение информативности и производительности неразрушающего контроля за счет идентификации типа неисправности элементов умножителя. Для каждой сгруппированной пары выводов диодных умножителей с учетом полярности снимают вольт-амперную характеристику, используя в качестве тестового сигнала однополярный синусоидальный сигнал, и по степени совпадения с эталонными характеристиками определяют тип неисправности отказавшего элемента. 21 ил. бъе рнь ние "Чввод" ы надежности поов и интегральных988, с, 179,АЮ Щ Е ГО КО НТАЗОВ ЭЛЕМЕННЫХ УМНОЖИСЛ ЕДОВАТЕЛ Ътносится к контролю спытаниям и электронных диодно-емкостных умножителей утроителей) напряжения последовательного типа, имеющих внешний вывод 1, соединенный с анодом диода /01 первого каскада и выводом конденсатора С 1 второго каскада, являющийся входом переменного напряжения, второй внешний вывод 2, являющийся выходом напряжения питания фокусирующего электрода кинескопа и соединенный с катодом диода ЧО 1 первого каскада, выводом конденсатора С третьего каскада и внешней емкостью первого каскада, третий внешний вывод 3, являющийся выходом умножителя, с которого снимают напряжение анодного питания кинескопа, и соединенный с катодом диода ЧО 5 пятого каскада и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШРОЛЯ ОДИНОЧНЫХ ОТТОВ ДИОДНО-ЕМКОСТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ ПНОГО ТИПА(57) Изобретение онеразрушающему Изобретение относится к испытаниям и неразрушащему контролю электронных устройств, элементы схемы которых залиты компаундом, и может быть использовано для контроля качества умножителей напряжения, применяемых в бытовых унифицированных телевизионных приемниках цветного изображения.Цель изобретения - повышение информативности и производительности неразрушающего контроля, обеспечение оперативной корректировки процесса изготовленм умножителей за счет точного определения места и типа неисправности,Поставленная цель достигается тем, что усовершенствуя способ неразрушающего 1829017 А 11 1 3 3 остави,ель Э,Нерезенко хред М , 1 оргентал Корректор Н,Р кт ванов ТС бинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 издател зводств каз 2475 ВНИИПвыводом емкости С 4 пятого каскада, прицем элементы схемы умножителей залиты компаундом, заключающийся в снятии вольтамперных характеристик(ВАХ) и выцвлении неисправности умножителя по отличиям 5 ВАХ или участков ВАХ от идеальной ВАХ.Отличительными признаками заявляемого способа неразрушающего контроля диодно-емкостных умножителей (утроителей) напряжения последовательного типа 10 является то, что для снятия ВАХ используют пульсирующий сигнал синусоидальной формы, который подают на умножитель напряжения через ограничительный резистор Ео, прицем напряжение подаваемого сигнала "5 достаточно для открывания диодов, но меньше рабочего напряжения конденсаторов умножителя, а частоту подаваемого сигНЗЛа ВЫбИОдЮТ ИЗ УСЛОВИЯ пульс =" 1/10 т при т= ЯС. где С - емкость, входящая в диодно емкостный кдскдд умножмтеля. Во - ограничительный резистор, через который исследуемыЙ умножитель подключают к источнику пульсиру;Ощего сигнала., при этом величина этого резистора при выбранном напряжении должна обеспечивать ток через диоды больше тока их открывания, нс меньше максимально допустимого тока, затем, попарно комбинируя внешние выводы, умножитель напряжения подключают в качестве нагрузки к источнику синусоидально 1 о сигнала, а по типичным искажениям ВАХ определяют пробой или обрыв элементов умножителя напряжения, при этом на 1 этапе на первый внешний вывод 1 умножителя подают сигналы положительной полярности от источника пульсируюшего сигнала, а на второй внешний Вывод 2 умножителя подают сигнал отрицательной полярности от источника пульсирующего сигнала., при этом по изменению прямой Ветви типовой ВАХ обычного диода, соответствующ 1 ей исправному умножителю, в вертикальную линию вдоль оси абсцисс (оси тока), устанавливают пробой диода ИЭ 1 первого 45 каскада умножителя, а по изменению этой типовой ВАХ в горизонтальную линию вдоль оси ординат (оси напряжения) устанавливают обрыв этого диода (см, фиг, 7,8), на 2 этапе на второй внешний вь 1 вод 2 умножителя подают сигнал положительной полярности, а на первый внешний вывод 1 - отрицательной полярности от источника пульсирующего сигнала синусоидальной формы, при этом по изменению ВАХ в виде горизонтальной линии, соответствующей исправному умножителю в ВАХ эллипсообразной формы, судят о наличии неисправности умножителя, выцисляют отношение длины ВАХ к высоте (при масштабе Ь =-0,2 мА/дел, ЛО = 100 В/дел) и по значениям отношений, близким к 1 либо к 2,5, либо к 4, либо к 5, устанавлива 1 от пробой либо диода Ч 02 второго каскада, либо диода И)з третьего каскада, либо диода Ч 4 четвертого каскада, либо диода ЧЭ 5 пятого каскада соответственно (фиг. 9, 10, 11 12), пои этих же условиях подключения умножителя по изменению типовой ВАХ в кривую подобную прямой ветви ВАХ обыцного диода устанавливают пробой конденсатора С 1 перВого каскаДа умножителя (фиг, 13), а по изменению этой типовой ВАХ в кривую сложной петлеобразной формы с отношением длины к вь 1 соте ( в масштабе указанном выше) близким к значениям либо 2, либо 3, либо 4 устанавливают пробой либо конденсатора С 2 третьего каскада, либо конденсатора Сз четвертого каскада, либо конденсатора С 4 пятого каскада умножителя соответственнс ,фиг. 14, 15, 16), на 3 этапе на второй Внешний вывод 2 умножителя поддют сигнал положительной полярности, натретий Внешний ВыводЗ - отрицательной полярности, от источника пульсирующего сигнала, при этом по изменению типовой ВАХ каплеобразной формы с отношением максимальной ширины к ширине на уровне половины высоты близким к 4, соответствующей исправному умножителю, в ВАХ эллипсообразной формы устанавливают обрыв цепи диодов РО 2.,ЛОВ) от второго до последнего каскада умножителя (см. фиг.17), по изменению этой же типовой ВАХ в ВАХ каплеобразной формы с отношением максимальной ширины к шиоине ее на уровне полОВины Высоть 1 Олизким 1: 10 , ст.,"ндВ- ливают обрь в конденсатора Сз: - :.Твертого каскада умножителя (фиг, 18,., по из.ленени 1 о типовой ВАХ в петлеобразную кривую с увязкой януой влево горизо;1 тдльной частью с отношением максимальной ее ширины у основания к ширине между вертикальными ветвями на уровне половины ее высоты близким к 20 или более устанавливают обрыв конденсатора С 2 третьего каскада умножителя, (см. фиг. 19), на 4 этапе на первый внешний вывод 1 умножителя подают сигнал положительной поляоности, а на третий внешний вывод 3 - отрицательной полярности от источника пульсирующего сигнала, при этом по изменению типовой ВАХ каплеобрдзной формы с отношением ее максимальной ширины у основания к ширине ее на уровне половины высоты, близком к 1,5,2, соответствующей исправному умножителю, в ВАХ петлеобразной формы с узкой, вытянутой влево горизонтальной ча 1829017стью, имеющей отношение ширины ее у основания к ширине на уровне половины высоты близкое к 10, устанавливают обрыв конденсатора С 4 последнего каскада умно- жителя фиг, 20).Таким образом, при определенных режимах исследований умножителей напряжения, возможно получение вольт-амперных характеристик, по форме которых можно судить о виде дефекта и элементе, в котором произошел отказ, не разрушая прибор,Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами.На фиг, 1 представлена электрическая схема исследуемого умножителя утроителя) напряжения, применяемого в ряде бытовых телевизионных приемников цветного изображения, из которой видно, что непосредственное подключение измерительных приборов возможко только к одному из девяти элементов схемы, залитых компаукдом - диоду ЧО 1, который непосредственко связан с двумя из трех внешних выводов устройства, к остальным элемента подключение для измерений невозможно,На фиг. 2 приведена эквивалентная схема подключения исследуемого умножителя напряжения (УН) к источнику пульсиаующего испытательного сигнала синусоидгльнай формы,На фиг. 3 показана схема подключения исследуемоо умножителя напряжения на 1-ом этапе; на фиг, 4 - то же, на 11-ом этапе; на фиг. 5 - то же на 111-ем этапе; на фиг. б - то же, на И этапе; на фиг, 7 - ВАХ исправного умножителя - кривая 1 и ВАХ 2 при неисправности типа пробоя диода И 3; первого каскада умножителя на 1-ом этапе исследования; на фиг, 8 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2 при обрыве диода Ч 01 первого каскада умножителя на 1-ом этапе; на фиг. 9 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2 при пробое диода ЧОз второго каскада умножителя на 11-ом этапе исследования: на фиг. 10 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2 при пробое диода ИЭз третьего каскада умнажителя на 11-ом этапе; на фиг.11 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2 при пробое диода Ч 04 четвертого каскада умножителя на 1-ом этапе исследования; на фиг, 12 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2 при пробое диода ЧОз пятого каскада умножителя на 1-ом этапе исследования; на фиг. 13 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2 при пробое конденсатора С первого каскада умножителя на 11-ом этапе исследования; на фиг, 14 - ВАХ 1 исправного умно- жителя и ВАХ 2 при пробое конденсатора С 2 третьего каскада на 11-ом этапе исследова 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния; на фиг, 15 - ВАХ 1 исправного умкожителя и ВАХ 2 при пообое конденсатора Сзчетвертого каскада на 1-ом этапе исследования; на фиг, 16 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2 при пробое конденсатора С 4пятого каскада умнажителя и ВАХ 2 припробое конденсатора С 4 пятого каскада умножителя на 1-ом этапе исследования; нафиг, 17 - ВАХ 1 исправного умножителя иВАХ 2 при обрыве цепи одного из диодовлибо второго, либо последующих каскадовумкожителя на 111-ем этапе исследования;на фиг. 18 - ВАХисправного умнажителяи ВАХ 2 при обрыве конденсатора Сз четвертого каскада умнажителя на 11-ем этапе исследования; на фиг. 19 - ВАХ 1 исправногоумножителя и ВАХ 2 при обрыве конденсатора С 2 третьего каскада умножителя на 1 1 ем этапе исследования; ка фиг. 20 - ВАХ 1исправного умножителя и ВАХ 2 при обрывеконденсатора С 4 последнего каскада умножителя на 1 Ч-ом этапе исследования; на фиг.21 - ВАХ 1 исправного умножителя и ВАХ 2,которая совместно с ВАХ 2 на фиг. 18 указывает на обрыв конденсатора Сз, а совместнос ВАХ 2 на фиг. 19 - на обрыв конденсатораС 2 на И-ом этапе исследования,Все ВАХ, представленные на фиг, 7,21,выполнены в масштабе А =0,2 мА/дел., ЛО== 100 В/дел.Изобретение относится к способам контроля качества и надежности путем измерения электрических свойств изделий ихаоактеризуются следующими признаками:- наличием совокупности действий - создание определенных условий, снятиевольт-амперных хаоактеристик исправныхизделий и изделий с дефектами, выбор информативных параметров методом распознавания образов и оценка качества как поколичественным, так и по качественнымпризнакам, т,е, выявление отличий ВАХ отидеальной типовой для исправксга изделия);- порядком выполнения действий вовремени;- условиями, обеспечивающими возможность протекания тога или иного действия, а именна режимом и параметрамиэлектрических величин и использованиемопределен н ь,х устройств - источника пульсирую дега и пытательнага сигнала синусоидальнай формы, без которога невозможновыполнение действий, входящих в способ,Таким ооразом. способ закл,о-ается вследующем,Создают определенные условия проведения действия, а именна выбирают величину пульсиаующего напряженияиспользуемога истсчника, достаточную для51015 20 25 ля,открывания диодных столбов Ооткр, но меньше рабочего напряжения конденсато- РОВ Ораб.конд, Т,Е,ОоткрОпульсОраб,канд. (1) Затем выбирают величину добавочного ограничительного резистора Во, которая обеспечивает ток через диоды в прямом направлении больше тока их открывания откр, НО МЕНЬШЕ МаКСИМаЛЬНО ДОПУСТИМОГО макс, т,е. открмакс (2) При этом частоту следования импульсовпульсирующего напряжения выбирают изусловия: 1 имп 0,1 - , т= Ко Сум, (3) 1 где Во - добавочный ограничительныЙ резисторСум - емкость исследуемого умножлтеПри этом источник испытательного пульсирующего сигнала, являющийся обязательным признаком заявляемого способа, так как положительный эффект, ожидаемый от использования изобретения, достигается только при применении указанного устройства, при подключении к нему умножителя напряжения в прямой для его диодов полярности, т,е, КкВо, где йк - суммарное сопротивление исследуемого умножителя напряжения УН, Во - ограничительный резистор, должен обладать характеристиками источника тока, а в обратной полярности при Бк Яо - характеристиками источника напряжения,Изложенные требования выполняются при частоте пульсирующего сигнала имп 50 Гц, амплитуде импульсов О,мп = =1000 В, добавочном резисторе Яо = 500 кОМ, при этом прямой ток диода не превышает пр = 1,б.2 МА, что удовлетворяет условию (2).В зависимости от варианта включения умножителя напряжения в измерительную схему, от элемента, в котором произошел отказ, в виде дефекта (пробой, обрыв) к каждой паре внешних выводов умножителя, включенных в схему измерения, оказываются включенными разное количество элементов схемы умножителя, отличающихся своим комплексным сопротивлением, что влечет за собой изменение формы вольт-амперной характеристики,30 35 40 45 50 На чертежах фиг, 7-21 исправному умно- жителю соответствуют коивые 1 при соответствуюшем варианте его включения в измерлтельную схему (см. фиг. 3, 4, 5, 6), а дефектному умножителю - кривые 2 при тех же условиях подключения,Согласно изобретению предусмотрено четыре варианта (четыре этапа) включения исследуемого умножителя в измерительную схему,этап, На первый внешний вывод 1 умножителя подают сигнал положительной полярности от источника пульсирующего сигнала, на второй внешний вывод 2 умно- жителя - отрицательной полярности в соответствии со схемой на фиг. 3,Снимают и исследуют вольт-амперные характеристики умножителя напряжения при таком включении его в измерительную схему (ИС): для исправного умножителя - кривая 1 на фиг. 7, при пробое диода ЧО 1 ВАХ приобретает вид кривой 2, параллельной оси абсцисс. Прл пробое диода ЧО 1 ВАХ 2 приобретает вид прямой линии, расположенной вдоль оси ординат (фиг, 8), этап, На второй внешний вывод 2 умножителя подают сигнал положительной полярности от источника пульсирующего сигнала, а на первый внешний вывод 1 - отрицательной полярности в соответствии со схемой на фиг, 4,При этом кривая 1 на фиг. 9, 10, 11, 12 соответствует ВАХ исправного умножителя напряжения, а кривая- ВАХ дефектного умножителя. ВАХ 2 дефектных умножителей приобретают вид замкнутых кривых эллипсообразной формы и в за исимости от места неисправности имеют разные отношения геометрических сазмеров при вь;бранном масштабе, При отнсшении длинь. ВАХ к ее высоте близком к 1 (фиг, 9) - дефект заключается в пробое диода ЧГ 32 второго каскада ум ножителя.При отношении, близком к 2,5 (фиг, 10), пробой диода Ч:3 третьего каскада,При отношении, близком к 4 (фиг, 11), пробой диода ЧО 4 четвертого каскада,При отношении, близком к 5 (фиг. 12), пробой диода Из пятого каскада,Нд этОм же этаг 1 е при этих же условиях по изменению иповой ВАХ 1 в кривую, подобную прямой ветви ВАХ обычного диода,устанавливают пробой конденсатора С 1 первого каскада умножителя (фиг. 13),По изменению этой типовой ВАХ в кривую сложной петлеобразной формы с отношением длины к высоте (в масштабе указанном выше), близким к значениям либо 2, либо 3, либо 4, устанавливают пробой либо конденсатора С 2 третьего каскада, ли 1829017 10бо конденсатора Сз четвертого каскада, либо конденсатора С 4 пятого каскада умножителя (фиг. 14, 15, 16),На 11 этапе на второй вывод 2 умножителя подают сигнал положительной полярности, на третий внешний вывод 3 - отрицательной полярности от источника пульсирующего сигнала, при этом по изменению типовой ВАХ, имеющей каплеобразную форму с отношением максимальной ширины к ширине на уровне половины высоты близким к 4, соответствующей исправному умножителю, в ВАХ эллипсообразной формы устанавливают обрыв цепи диодов (ЧО 2,ЧОз) см. фиг, 17.По изменению, типовой ВАХ и ВАХ кгплеобразной формы с отношением максимальной ширины к ширине на уровне половины высоты близким к 10 устанавливают обрыв конденсатора Сз четвертого каскада умножителя (фиг. 18),По изменению типовой ВАХ в петлеобразную кривую с узкой, вытянутой влево горизонтальной частью с отношением максимальной ее ширины у основания к ширине между вертикальными ветвями на уровне половины ее высоты близким к 20 или больше устанавливают обрыв конденсатора Сг третьего каскада умножителя (фиг, 19).На И этапе на первый внешний вывод 1 умножителя подают сигнал положительной полярности, а на третий внешний вывод 3 - отрицательной полярности от источника пульсирующего сигнала, при этом по изменению типовой ВАХ, имеющей каплеобразную форму с отношением ее максимальной ширины у основания к ширине на уровне половины высоты близким к (1,5,2), соответствующей исправному умножителю, в ВАХ петлеобразной формы с узкой, вытянутой влево горизонтальной частью, имеющей отношение ширины ее у снования к ширине на уровне половины высоты близкое к 10, устанавливают обрыв конденсатора С 4 последнего каскада умножителя (фиг, 20),При этих условиях включения кривая 2 на фиг. 21 имеет уточняющий характер и позволяет совместно с другими ВАХ уточнить характер и место неисправности, а именно:- ВАХ 2 на фиг. 18 - обры в конденсатора Сз;- ВАХ 2 на фиг. 19 - обрыв конденсатора Сг;При этом отпадает необходимость в этих случаях использовать количественные признаки, т,е. производить вычисление, а достаточно при этом использовать метод распознавания образцов,Предлагаемый способ по сравнению сизвестным способом-прототипом позволяет определить точное место неисправностисложного прибора методом неразрушающе 5 го контроля, а именно приборов умножителей напряжения последовательного типа,элементы схемы которых залиты компаундом, Это позволит оперативно корректировать процесс изготовления умножителей.10 Приводим условные обозначения начертежах 1-21.ЧО 1, ЧО 2, ЧОЗ, ЧО 4, ЧО 5 - диоды соответственно 1-го, 2-го, З-го, 4-го и 5-го каскадов исследуемого умножителя напряжения15 (см, фиг. 1).С, С 2, Сз, С 4 - конденсаторы соответственно 2-го, З-го, 4-го и 5-го каскадов исследуемого умножителя напряжения.1 - первый внешний вывод умножителя20 напряжения, являющийся входом переменного напряжения (см, фиг. 1-6),2 - второй внешний вывод умножителянапряжения, являющийся выводом напряжения питания фокусирующего электродакинескопа (см. фиг, 1-6).3 - третий внешний вывод умножителянапряжения, являющийся его выходом, с которого снимают напряжение анодного питания кинескопа.30 УН - исследуемый умножитель напряжения (см. фиг. 2-6).ИС - измерительная схема с источником пульсирующего сигнала синусоидальной формы (см. фиг 2-6).35 С - генератор - источник пульсирующего сигнала синусоидальной формы (см, фиг.2).В - вольтметр (см, фиг, 2).мА - миллиамперметр (см, фиг. 2),40 й, - ограниченный резистор, через который исследуемый умножитель подключают к источнику пульсирующего сигнала (фиг,2),В, - суммарное сопротивление умножи 45 теля (см. фиг, 2). Кривая 1 - на фиг. 7-21 соответствуетвольт-амперной характеристике исправного умножителя при соответствующей схеме 50 подключения внешних выводов умножителянапряжения к источнику пульсирующего сигнала синусоидальной формы,Кривая 2 - на фиг, 7-21 соответствуетвольт-амперной характеристике дефектно го умножителя при соответствующей схемеподключения внешних выводов умножителя напряжения к источнику пульсирующего сигнала синусоидальной формы.Буквенные обозначения в тексте:Опульс - величина пульсирующего напряжения от источника пульсирующего сигнала;Ооткр величина напряжения, достаточная для открывания диодных столбов; 5Ораб.конд. рабочее напряжение конденсаторов;- величина тока в прямом направлении через диоды;откр ток открывания диодов; 10макс - максимально допустимый ток через диоды;олимп - частота следования импульсов пульсирующего напряжения;Су; - емкость умножителя, 15Формула изобретенияСпособ неразрушающего контроля одиночных отказов элементов диодно-емкостных умножителей напряжения последовательноо типа, заключающийся в 20 том, что снимают вольт-амперную характеристику умножителя и по совпадению с эталон ной вол ьт-ам перн ой характеристикой исправного умножителя определяют его годность, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с 25 целью повышения информативности и производительности неразрушающего контроля путем идентификации типа неисправности элементов умножителя, попарно группируют выводы умножителя, для каждой сгруппированной пары выводов с учетом соответствующей полярности снимают вольт-амперную характеристику, используя в качестве тестового сигнала, подаваемого через токоограничитель, однополярный синусоидальный сигнал, сравнивают с соответствующими эталонными характеристиками и по степени их совпадения определяют тип неисправности отказавшего элемента, при этом частоту пульсаций однополярного синусоидального сигнала выбирают из условия где Я - сопротивление токоограничителя,С - эквивалентная емкость, приведенная к входу диодно-емкостного умножителя,