Способ определения теплового сопротивления транзистора дарлингтона

(5 ц 5 6 0 НИ ОПИСА К АВТОРСКОМ ИЕ ИЗОБ ВИДЕТЕЛЬСТВ(53) 621.38 (56) ВцЫп пзептз оп роаог агап пресамз Сай, 1975 (54) СПОС СОПРОТИ ЛИНГТОН 2,2 (088.8)Я. Тгепгпа ВгпопсФс апззтопз, 1 ЕЕЕСоп 1 егепсе Кр. 252 - 261, ВОБ ОПРЕДЕЛВЛЕНИЯ ТР езмапсЬуЬпЫРоаегсогб, 1 оЫ, 5.ЕНИЯ ТЕАНЗИСТ е МеазогеОаг 11 пцтоп ЕесТгопс, з Апреез,и определянзистора и рной струкЛО РА зистора 1 Дарли измерения напря ОСЕ вольтметром 4 и неизменных входного транзи зистора 1. гтона определяютжения коллектор-эм5 при разомкнутомсловиях во входно ора 8 испытуемого юче епи ранОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР л, %36электротехнический инсти на , А.В.Матанов и О.П.Сидо Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при испытаниях полупроводниковых приборов.Цель изобретения - упрощение и повышение точности способа путем выбора термочувствительного параметра и диапазона времени его измерений.На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего способ измерения теплового сопротивления транзистора Дарлингтона.К испытуемому транзистору 1 Дарлингтона подключены источники 2 базового тока и 3 коллекторного напряжения, При замкнутом ключе 4 транзистор нагревается током коллектора. Мощность, выделяющуюся в транзисторе 1 Дарлингтона в установившемся тепловом режиме, измеряют вольтметром 5 и амперметром 6. Температуру корпуса транзистора 1 Дарлингтона контролируют термопарой, Температуру перехода выходного транзистора 7 испытуемого тран 1681283 А 1(57) Изобретение относится к э технике и может быть использо пытаниях транзисторов Дарлин изобретения - упрощение и пов ности способа - достигается за термочувствительного парамет зона времени его измерения, термочувствительного параметр ется напряжение коллектор-эм зистора, а время его измер отключения греющей мощност ется временем выключения тра тепловой постоянной транзисто туры, 1 ил,лектронной вано при исгтона, Цель ышение точсчет выбора ра и диапа- В качестве а используиттер транения после Значение термочувствительного параметра Осе измеряют в определенном интервале времен 1 по отношению к моменту начала размыкания электронного ключа 4. При этом нижняя и верхняя границы т определяются соответственно электрическим переходным процессом выключения транзистора 1 Дарлингтона (твыкл) и скоростью охлаждения транзисторной структуры с тепловой постоянной времени г.Установлено, что для достижения точности измерения теплового сопротивления в пределах 5 - 10 диапазон времени задержки измерений Осе определяется соотноше- ниемЗтвыкл 0 10,17,Тепловое сопротивление исследуемоготранзистора определяется как отношение греющей мощности к температуре разогрева.Способ осуществляется следующим образом.При включенном источнике коллекторного напряжения входной 8 и выходной 7 транзисторы открыты и, в зависимости от величины тока базы и напряжения на коллекторе находятся в активном режиме либо в режиме квазинасыщения. При этом выполняется условиеОсеР = Осе 1+ ОВ 2 е 2.Переходной процесс отключения коллектора при неизменном токе базы сопровождается спадом напряжений коллектор-эмиттер и токов коллектора соответственно входного 8 и выходного 7 транзисторов транзистора 1 Дарлингтона. По окончании переходного процесса отключение коллектора при Осе 1 = 0 на выходе транзистора 1 Дарлингтона устанавливается напряжениеОсе 2 ОВ 2 е 2При этом ток база-эмиттер транзистора1 Дарлингтона, являющийся измерительным током изм = 1 бэ, распределяется через ф прямосмещенные эмиттерный и коллекторный переходы входного транзистора 8 в базовую и коллекторную цепи открытого выходного транзистора 7. Падение напряжения коллектор-эмиттер транзистора 1 Дарлингтона, измеряемое в схеме с разомкнутым коллектором при прохождении измерительного тока в цепи база-эмиттер, равно входному напряжению ОВ 2 е 2 и, следовательно, характеризует температурную чувствительность выходной транзисторной структуры.Линейность изменения данного термочувствительного параметра от температуры и величина его температурной чувствительности определяются главным образом диапазоном значений измерительного тока и степенью шунтировки эмиттерных переходов. При малых изб значительная часть его ответвляется в шунты 9 и 10, что приводит к нелинейности изменения Осе 2 от температуры. При измерительном токе 1 изм - 0,011 с (где 1 с - рабочий ток коллектора транзистора 1 Дарлинтона) для приборов средней и большой мощности температурные изменения Осе 2 линейны, а значения температурного коэффициента напряжения находятся в пределах 2 - 2,2 5 мВ/С,Выбор времени задержки измерениятермочувствительного параметра после прекращения действия греющего тока коллектора производится исходя из данных по 10 переходному электрическому процессу изменения после прекращения действия греющего тока и расчета тепловой постоянной времени полупроводниковой структуры транзистора 1 Дарлингтона.15 Тепловая постоянная т полупроводниковой кремниевой структуры транзистора определяется какт=С йс,20где Сс - теплоемкость структуры;Вс - тепловое сопротивление структуры, . Величина Сьопределяется из соотношения25Ст=с р ч,где с - удельная теплоемкость материала;р- удельный вес;ч - объем структуры.Величина В определяется из соотношения35где и - толщина структуры;3 - рабочая поверхность структуры, Х - коэффициент теплопроводностикремния.Предлагаемый способ реализуется упрощенной измерительной схемой для любо- го типа транзистора, Дарлингтона, не требует графического построения зависимостей термочувствительных параметров от температуры и аппроксимации расчета теплового сопротивления, что повышает его точность.Формула изобретенияСпособ определения теплового сопротивления транзистора Дарлингтона, включающий измерение зависимости 55 термочувствительного параметра транзистора Дарлингтона от температуры, подачу измерительного тока в цепь база-эмиттер, измерение термочувствительного параметра, подачу греющей мощности, повторное1681283 Составитель В.Улимовактор Л,Веселовская Техред М.Моргентал Н.Король ор аказ 3311 Тираж 406 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л.Гагарина, 101 рои измерение термочувствительного параметра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности способа, в качестве термочувствительного параметра используют падение напряжения коллектор-эмиттер, повторное измерение термочувствительного параметра проводят в диапазоне Зсвыклт0,1 т после отключения греющей мощности,где 1 - промежуток времени после отключения греющей мощности;5 твцю - время выключения транзистора;т - тепловая постоянная времени транзисторной структуры.