Устройство для измерения напряжения отсечки и дифференциального сопротивления полупроводниковых вентилей

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 190473 (21)1909555/18-21. (51) М. КЛ. с присоединением заявки Йо(23) С 01 В 15/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 300580(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ОТСЕЧКИИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХВЕНТИЛЕЙ 25 30 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для экспрессконтроля параметров прямой ветвивольт - амперной характеристики полупроводниковых вентилей: напряженияотсечки По, а также дифференциального сопротивления В,Известно устройство для определения параметров напряжения отсечкии дифФеренциального сопротивленияполупроводниковых вентилей, содержа-щее источник однополупериодного синусоидального тока, блок питания,делитель частоты, схему управления,тиристорный контактор, шунт (11, Вкачестве регистрирующего прибора используется осциллограф. Известное устройство обладает низкой производительностью и низкой точностью при определении По и й. Низкая производительность обусловлена большим количеством операций при построении вольт-ампернрй характеристики и вычислений Ц В. Низкая точность обусловлена применением в качестве регистрирующего прибора осциллографа, погрешность которого составляет не менее, а также ошибками оператора при двукратном переносе вольт-амперной характеристики с экранаосциллографа на кальку,а затем на мааатабнуа бумагу. Недостатки известного устройства не поэволяатпроводить контрольные испытания вентилей по параметрам о Ва это снижает качество информации на вентили, следствием чего является неоправданное увеличение весогабаритных размеров преобразовательных устройств на основе полупроводниковых вентйлей, так как расчет устройств ведется исходя из предельных параметров Ос, й, на используемый тип вентиля. Затруднен также выбор вентилей при их параллельном включении. Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения напряженияотсечки и дифФеренциального сопротивления полупроводниковых вентилей, содержащее источник импульсов тока, к которому подключены последовательно испытуемый вентиль и шунт (21.Однако зто устройство также имеет малую точность и быстродействие.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.Это достигается тем, что устройСгвб "для измерения напряжения отсечки и дифференциального сопротив ления полупроводниковых вентилей,. содержащее источник ймпульсов тока,к котОрому подключены последовательно испытуемый вентиль и шунт, снабЙейО 7(вуаля"схемами сравнения, входыкоторых подключены к шунту, четырьмянормально замкнутыми ключами, черезкаждый из которых параллельно испыту емому вентилю подключены введенныев устройство. четыре запоминающихконденсатора, и четырьмя нормальноразомкнутыми ключами, через каждыййз которых параллельно запоминающим"конденсаторам подключены введенные вустройство три делителя напряжения,и блоком задержки, вход которого подключен к выходу второй схемы сравнения, а выход"- к управляющим входамВведенных в устройство цифровых из"МЕрительных приборов, при этом выхододной:схемы сравнения подключен к,управляющим входам "двух нормальнозамкнутых ключей, подключающих двазапоминающих конденсатора параллель но иСпытуемому вентиле, а выход второй схемы сравнения - к управляющимвходам двух других нбрмально замкнутых ключей и четырех. нормально разомкнутых ключей, вход цифрового измерительного прибора для отсчета на прйкенйя отсечки подключен к сред":нйм точкам двух делителей на(тряжения, а выход цифрового измерительногоприбора для отсчета дифференциальногосопротйвления подключен параллельноменьшему илечу третьего делителя на -- пряжения, причем этот делитель напряженйя"подключен через два нормальнораэомкнутых ключа к двум запоминающим конденсаторам, соединенным последовательно.На Фиг; 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства цляйзмерения напряженияотсечки и дифференциального сопротивлениянолупроводнйковых вентилейна Фиг.2 - вольт-амперная характе -ристикд полупроводникового вентиля.Устройство содержит источник 1.. импульсовтока, который обеспечиваетпрохождение импульсов прямого токачерез испытуемый вентиль 2 и шунт 3.К муфту 3 подключены две схемы сравнения "4 и 5, Формирующие выходнойимпульс при-достижении тока в цепииспытуемого прибора соответственно0,5 и 1,5 3,. Выходы схем сравнения 4 и 5 соединены соответствейнос промежуточными блоками б и 7, которые управляют работой нормально замкнутЫх контактов 8,9 и 10, 11 соответственно. При разьыкании контактов.8;9 и 10,11 напряжение на запоминающих конденсаторах 12,13 и 14,15 ос Решая этн уравнения относительно Оо и й, находим 40О: 50 .950(3) о12)2- (.)1соиЫУчитывая уравнения 3,4, показания измерительного прибора 20 притаком выборе коэффициентов деленияделителей численно равно.0, 1 О,а прибора 21 - й.0 Измерительный прибор 20 можетиспользоваться с предварительнымусилителем, имеющим коэффициент усиления 10. В"этом случае показаниеприбора численно равно Оо,В данном устройстве для коммутации цепей наиболее предпочтительныгерконы, напРимер, типа МК-3.В качестве измерительных приборовцелесообразнее испольэовать цифровыевольтметры постоянного напряжения40 типа Ф 203, которые имеют выходна цифропечатающее устройство.(4) формУла изобретения Устройство для измерения напряже 65 ния отсечки и дифференциального со тается равным падению напряжения наиспытуемом приборе, которое соответствует значениям тока, равным 0,5и 1,53Промежуточный блок 7 одновременно с раэмыканием контактов, 10 и 11обеспечивает управление работой нормально разомкнутых контактов 16-19,через которые к конденсаторам подключаются быстродействующие измерительные цифровые приборы 20 и 21со своими делителями, состоящими изрегистров 22-25 и 26, 27 соответственно. Выход промежуточного блока7 соединен с входом блока задержки28, который формирует сигнал запуска измерительных приборов 20 и 21в тот момент времени, когда процессвключения контактов 16-19 окончилоя (т.е. с задержкой на время включеНия контактов),Коэффициенты деления делителейприборов 20 и 21 выбираются равныМИ 315 - для делителя на резисторах22 и 23;25 5 - для делителя на резисторах25 и 24:1/3, - для делителя на резисторах 27 и 26;При этом уравнения, описывающиеЗ 0 аппроксимирующую прямую вольт-амперной характеристики для двух напряжений О и О соответствующих токам 0,53 и 1,5 3 можно записатьв виде35О -ц +0,53 ай (1)О =О 153 ей2 о737841 противления полупроводниковых вентилей, содержащее источник импульсовтока, к которому подключены последовательно испытуемый вентиль и шунт,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено двумя схемами сравнения, входы которых подключены к шунту, четырьмя нормальнозамкнутыми ключами, через каждый изкоторых параллельно испытуемому вентилю подключены введенные в устройство. четыре запоминающих конденсатора, и четырьмя нормально разомкнутыми ключами, через каждый иэкоторых параллельно запоминающим конденсаторам подключены введенные в 15устройство три делителя напряжения,и блоком задержки, вход которого подключен к выходу второй схемы сравнения, а выход - к управляющим входамвведенных в устройство цифровых измерительных приборов,при этом вйход одной схемы сравнения подключен к управляющим входам двух нормально замкнутых ключей, подключающих два запоминающих конденсатора параллельно исфилиал ППП Патент.,г. Ужгород, ул, Проектная,пытуемому вентилю, а выход второйСхемЫ сравйенйя " к управляющим входам двух других нормально замкнутыхключей а четырех нормально разомкнутыхключей, вход цифрового измеритель.ного прибора для отсчета напряженияотсечки подключен к средним точкамдвух делйтелей напряжения, а входцифрового измерительного прибора дляотсчета дифференцйального сопротивления подключенйараллельйо меньшему плечутретьего делителя напряжения, причем этот делитель напряженияподклЬчей через два йормальноразомкнутых ключа к двум запоминаю-"щим конденсаторам соединеннйм"йосле-довательно.Источнйки инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник по полупроводнико-вым диодам, транзисторам и интегральным схемам. М Энергия, 1972,с. 57-59, рис. 4-14, 4-15.2. Бардин В,М, и др. Аппаратура и