Устройство для измерения макси-мально допустимых прямых и обратныхнапряжений силовых полупроводниковыхприборов

Сефэ Советсмнк Сецнавктнчеаое Испублик(51)М, Кл,з с присоединением заявки М 6 01 11 31/26 ГосуАаретвемяй коиктет СССР по Аман изобретений к открыткй(72) Автори изобретенил В.М, Бардин, А.Г. Миков и В П. Цетлин Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ПРЯМЫХ И ОБРАТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для контроля силовых полупровод.иковых приборов (вентилей, диодов) по максимально допустимым прямым и обратным напряжениям, при которых наблюдается загиб вольтамперной характеристики, характеризующийся резким увеличением тока через испытуемый прибор.Известны устройства для измерения максимально допустимых прямых и обра ных напряжений полупроводниковых приборов, в которых измеряемый параметр регистрируется в момент достиже ния током через прибор под действием нарастающего приложенного испыта" тального напряжения заданной величины 1) - 3.Недостатком известных устройств 20 является низкая точность измерения, определяемая тем, что вольтамперные характеристики (ВАХ) силовых полупроводниковых приборов (СПП) в состоянии низкой проводимости могут су щественно отличаться друг от друга, При одном и том же заданном токе через прибор на нем может быть измерена величина напряжения, существенно отличакщаяся от значения, при кото ром ВАХ испытуемого прибора имеет резко выраженный загиб. Поэтому большую точность могут обеспечить устройства, в которых измеряемый параметр регистрируется в момент резкого нарастания тока через прибор, т.е. в момент существенного увеличения про изводной тока по напряжению (дифференциальной проводимости).Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, которое содержит источник испытательного напряжения, подключенный к последовательной цепи иэ клемм для подключения испытуемого прибора и измерительного шунта, блок сравнения токов, соединенный с измерительным шунтом одним из своих входов, и измерительный блок, блок сравнения токов, подключенный одним из входов к измерительному шунту, два источника уставок тока, формирователь временного интервла и логическую схему совпадения. С помощью источников уставок тока, подключенных ко вторым входам блоков сраВнения токов, устанавливаются соот,тетственно нижний и верхний пределы тока утечки через испытуемый прибор, а с помощью формирователя временно 798 б 50Недостатком известного устройстваявляется узкая область применения,15 так как практически используется для контроля маломощных диодов из-за ограниченной мощности источника испытательного напряжения,Кроме того, высокая точность изме рения максимально допустимых напряжений в нем достигается только при условии высокой линейности испытательного напряжения, поскольку определение дифференциальной проводимости испытуемого прибора производится косвенным путем.Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение области применения. 25 30 Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены делительнапряжения, подключенный параллельно источнику испытательного напряжения, блок задания приращения напряжения с первым запоминающим конденсатором, подключенным к его выходу,блок сравнения напряжений, один иэвходов которого подключен к первомузапоминающему конденсатору, а другой - к делителю напряжения, блоквременной задержки, соединенный свыходом блока сравнения напряжений,ключ, блок задайия приращений тока,сумматор и второй запоминающий конденсатор, причем выход блока времен 40 ной задержки. соединен со входами ключа и блока задания приращений тока, выходы которых через сумматор связаны со вторым запоминающим конденсатором и другим входом блока сравнения токов, а выход последнего - со входами источника испытательного напряжения и измерительного блока.Такое устройство позволяет измерять максимально допустимые прямые и обратные напряжения силовых полу 50 проводниковых приборов, так как мощ ность источника испытательного напряжения может быть сделана достаточнобольшой, поскольку в качестве негоиспользуется промышленная сеть, а кФорме испытательного напряжения непредъявляются жесткие требования по 60 стабильности и, тем более, линейности. 65 го интервала устанавливается тот интервал, за который должно произойтиизменение тока утечки в диапазонемежду нижним и верхним пределами.При условии, что источник испытательного напряжения фоРмирует на выходеимпульс пилообразной формы, в устройстве производится определениедифференциальной проводимости испытуемого прибора и сравнение ее с заданным значением. При превышении этого значения регистрируется значениенапряжения на испытуемом приборе,которое принимается эа максимально допустимое 4. На чертеже представлена Функциональная схема устройства,Устройство содержит источник 1испытательного напряжения, делительнапряжения на резисторах 2, 3, измерительный шунт 4, блок 5 заданияприращений напряжения с первым запоминающим конденсатором б, блок 7сравнения напряжения, блок 8 измерения, блок 9 временной задержки, блок10 задания приращения тока, сумматор11 со вторым запоминающим конденсатором 12, ключ 13, блок 14 сравнениятоков, клеммы 15 и 1 б для подключения испытуемого прибора 17.Устройство работает следующим образом,По сигналу "Пуск" блок 1 начинаетформирование импульса монотонно возрастающего испытательного напряжения, которое прикладывается к испытуемому прибору. Одновременно запускается блок 5, задающий уставку приращения напряжения. Величина заданной уставки напряжения запоминаетсяконденсатором б. По мере роста испытательного напряжения сигнал, снимаемый с резистора 3, увеличивается и вкакой-то момент времени достигаетвеличины заданной уставки приращениянапряжения. Блок 7 фиксирует этот момент. Импульс с его выхода преждевсего устанавливает на конденсатореб (посредством блока 5) новое значение уставки напряжения.Уставка приращения тока формируется следующим образом.Сигнал с блока 7, задержанный блоком 9, запускает блок 10 з цанияприращения тока и ключ 13. Напряжение с выхода блока 10, определяющеезаданную величину приращения тока,и напряжение с ключа 13, соответствующее величине тока, протекающегопо шунту 4 (и, следовательно, черезиспытуемый прибор), складываются спомощью сумматора 11.Результирующее напряжение запоминается конденсатором 12 и остаетсяпостоянным в течение одного циклаработы блока 7.Напряжение с блока 11 сравнивается блоком 14 с величиной напряженияна шунте 4, которое в зависимостиЬт ВАХ СПП может монотонно с той илииной крутизной меняться вслед за возрастанием испытательного напряжения.С каждым новым циклом работы блок 7фиксирует все более высокий уровеньнапряжения на СНП. В некоторый момент времени испытательное напряжение достигает той величины, когдасигнал с шунта 4 становится равнымрезультирующему напряжению на блоке11. Момент равенства этих напряжений фиксируется блоком 14Сигнал сего выхода отключает источник 1 ивключает блок измерения 8 для измерения величины напряжения, предшест798650 вовавшего моменту выключения источника 1.Данное предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность изме" рений без предъявления жестких тре" бований к форме, стабильности и линейности напряжения, формируемого источником испытательного напряжения, и может найти более широкое, применение по сравнению с известным устройством, особенно при контроле силовых полупроводниковых приборов, благодаря отсутствию ограничений по мощности источника испытательного напряжения. Формула изобретения Устройство для измерения максимально допустимых прямых и обратных напряжений силовых полупроводниковых щ приборов, содержащее источник испытательного напряжения, подключенный к последовательной цепи иэ клемм для подключения испытуемого прибора и измерительного шунта, блок сравнения токов, соединенный с измерительным шунтом одним из своих входов, и измерительный блок, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения, в него введены делитель напряжения, подключенный параллельно источнику испытательно- Русю го напряжения, блок задания приращения напряжения с первым запоминающим конденсатором, подключенным кего выходу, бЛок сравнения напряжений, один иэ входов которог подключен к первому запоминающему конденсатору, а другой - к делителю напряжения, блок временной задержки,соединенный с выходом блока сравнелия напряжений, клоч, блок заданияприращений тока, сумматор и второйзапоминающий конденсатор, причем выход блока временной задержки соеди"нен со входами ключа и блока заданияприращений тока, выходы которых че"рез сумматор связаны со вторым запоминающим конденсатором и другим вхо"дом блока сравнения токов, а выходпоследнего - со входами источникаиспытательного напряжения и измерительного блока. Источники информации принятые во веимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 241547, кл. 0 01 Р 31/26, 1969.2. Авторское свидетельство СССР Р 545938, кл. С 01 Р 31/26, 1977.3. Прибор для контроля параметров силовых вентилей. В сб. - "Силовая полупроводниковая техника", вып. 10, м., внииэм, 1968.4. Патент Японии Р 51-21548, кл. 99(5) С 6, опублик. 1976 (прототип). ПИ Заказ 10020/57аж 743 Подписио иал ППП фПатентфф, Ужгород, ул. Проектная