Устройство для регулирования температуры полупроводниковых приборов

Номер патента: 1129592

Автор: Резников

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 69) И) ш С 05 В 23/19 ЗОБРЕТ Оп етельство СССР 31/26, 1977рское кл. С 646278,прототип) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) 1. Карп Ю.С, и др. Упрощеннизмерение параметров полулроводниковых приборов при повьвпеннойтемпературе. - "Автоматика и вычислительная техника", 1971, Вс. 89-90,(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ, содержащее источник опорного напряжения, эле. -мент сравнения, компаратор, генератор импульсов нагрева, генератор измерительного тока, блок синхронизации, полупроводниковый прибор, причем выход блока синхронизации подключен к входам синхронизации элемента сравнения, компаратора и генератора импулЬсов нагрева, один из электродов полупровод-.никового прибора подключен к выходугенератора импульсов гагрева, а другой - к корпусу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения КПД и точности устройства, в него введен формирователь эталонного сигнала, первый вход которого соединен с первым выходом источника опорного напряжения, а второй вход - с вторым выходом источника опорного напряжения, соединенного с первым входом компаратора, выход формирователя эталонного сигнала подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с вторьм входом компаратора и с выходами генератора импульсов нагрева и генератора измеря-тельного тока, а выход - с входом управления генератора импульсов нагрева, вход пускг устройства регулирования соединен с входами запуска формирователя эталонного сиг- Я нала и блока синхронизации, вход остановки которого подключен к выходу компаратора.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что генератор импульсов нагрева снабжен дополнительным. выходом, к которому подключен третий электрод полупроводникового прибора, 1129592Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования температуры при измерении параметров Йсео 3и т.д,) структур полупроводниковых приборов, транзисторов, тиристоров, диодов при повышенной температуреИзвестно устройство для упрощенного измерения параметров полупроводниковых приборов при повышенной температуре, содержащее ключи, источник напряжения сравнения, устройство сравнения, генератор импульсов нагрева 1 3.Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения допустимой мощности полупроводниковых приборов содержащее источник напряжения сравнения, регулирующпй нуль-орган, генератор греющего тока, блок синхронизации 2 .Недостатками известных устройств являются низкий КПД и точность последующих измерений параметров полупроводниковых приборов. Время нагрева С, определяемое тепловой переходйой характеристикой структуры, является величиной переменной, так как оба устройства реализуют выход на заданное значение температуры транзисторной структуры в соответствии с функцией Т фд = Г (ьц р ) при Рфр сОп 31 где Т- заданная температура пеорехода;Р - мощность нагревающихимпульсов;- время воздействия нанагргрева. Величина теплового сопротивления полупроводниковых приборов водной партии имеет большой разброс,что приводит к большой вариацииТя,ц.р, а это, кроме снижения про-.изводительности нагрева (КЦЦ) снижает точность последующего измеренияпараметров при повышенной температуре, так как при разном временинагрева остывание за время измерения тоже носит случайный характер и не может быть сведено к учитываемой систематической погрешности,Цель изобретения - повышение КПДи точности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для регулирования температуры полупроводниковых приборов, содержащее источник опорного напряжения, элемент сравнения,компаратор, генератор импульсов на 5грена, генератор измерительноготока, блок синхронизации, полупроводниковый прибор, причем выход блока синхронизации подключенк входам синхронизации элементасравнения, компаратора и генера. тора импульсов нагрева, один изэлектродов полупроводникового прибора подключен к выходу генератораимпульсов нагрева, а другой - ккорпусу, введен формирователь эталонного сигнала, первый вход которого соединен с первым выходом источника опорного напряжения, авторой вход - с вторым выходом источника опорного напряжения, соеди- ненного с первым входом компараторавыход формирователя эталонного сигнала подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом комг 5паратора и с выходами генератораимпульсов нагрева и генератора измерительного тока, а выход - с входом управления генератора. импуль 30сов нагрева,. вход пуска устройстварегулирования соединен с входамизапуска формирователя эталонногосигнала и блока синхронизации, входостановки которого подключен к выходу компаратора.Кроме того, генератор импульсовнагрева снабжен дополнительным выходом, к которому подключен третийэлектрод полупроводникового прибора.На чертеже приведена блок-схема40 предлагаемого устройства.Устройство содержит формирователь 1 эталонного сигнала, элемент2 сравнения, источник 3 опорногонапряжения, компаратор 4, генератор455 импульсов нагрева,блок 6 синхронизации, генератор 7 измерительноготока, выход 8 генератора импульсовнагрева, дополнительный выход 9,корпус 10, полупроводниковый при 50 бор 11.Устройство работает следующимобразом (работа устройства рассмотрена для случая, когда нагреваемымполупроводниковым прибором является55 транзистор),С генератора 7 измерительного тока устанавливают начальное напряжение на полупроводниковом приборе1129592 10 вход элемента 2 сравнения от форми. рователя 1 эталонного сигнала.В результате такого управления подво димой. мощностью обеспечивается изменение 0 , а следовательно, иБэ тек фтемпературы во времени по требуемомузакону и достижение заданной температуры нагрева в течение определенного времени, т.е, реализуется выход на заданное значение температуры транзисторной структуры в соответствии с функциейТ =ЕР) при Ф =сооМза- йатр 45 3о равное, например, 0,5 В.6 э ницЗатем на первом выходе источника 3опорного напряжения устанавливаетсянапряжение нагрева Ннарр =1, -,:1 -С 1 к5где Т - заданная температу 3ра перехода, прикоторой необходимоизмерить параметрыполупроводниково,го прибора;- начальная темпераотура полупроводниковой структуры;К - температурный коэф 15фициент температурозависимого параметрабэ(Т -С ) - заданный градиентз отемпературы.На втором выходе источника 3опорного напряжения устанавливаетсянапряжение сравнения Оср = бэ апач-Онар= Обэ нац-(Тз- С) К. НапряженияО и 0 поступают соответстСРвенно на первый и второй входы формирователя 1 эталонного сигнала. Напряжение Ор с второго выхода источника опорного напряжения подаетсятакже на первый вход компаратора. На.выходе формирователя 1 эталонногосигнала формируется сигнал"эт=ср+ нач (Сгде 1 (С) - заданная функция времени,При использовании в качестве (Цэкспоненты с постоянной времениЗ 5необходимо добавить еще (0,0201)о нагр, так как иначе Оср+Онагр (С)106 даже при времени нагреваФ оо6 э начТаким образом, сигнал на выходеформирователя 1 равен7 /При этом перед подачей сигнала"Пуск" ( С = О)зт ср натр 6 э наччто оьеспечивает плавность нагрева,По сигналу "Пуск" блок 6 синхронизации включает формирователь 1эталонного сигнала, при этом ,0 Эт 50изменяется во времени по закону, оптимальному для конкретного вида полупроводниковых приборов (в данномслучае по экспоненте).Одновременно блок 6 синхронизации 55начинает периодически включать генератор 5 импульсов нагрева, выключаяна это время компаратор 4 и элемент 2 .равнения. Время работы генератора 5 импульсов нагрева значительно больше времени работы компаратсра 4 и элемента 2 сравнения,Ндгр"измгде 7 - время измерительной паузы.иэмПри этом импульсы с выхода блока б синхронизации обеспечивают реакцию элемента 2 сравнения и компаратора 4 только на измерительные импульсы. В течение всего времени нагрева выходной сигнал элемента2 сравнения осуществляет изменениемощности импульсов нагрева, вырабатываемых генератором 5 импульсовнагрева в зависимости от отклонениятекущего значения напряжения 06;поступающего на вторбй вход элемента сравнения с выхода генератора 8 импульсов нагрева, от напряжения О т, поступающего на первый При достижении заданной температуры 0 :О на выходе компарато 6 э тек срра 4 появляется сигнал, .который выключает блок б синхронизации и выдает сигнал на включение измерителя параметров полупровоцникового прибора при заданной температуре.Подставляя 0 .=О р в формулу (1) и решая уравнение относительно времени нагрева С, получаем Е= ФЬ 11.Таким образом, время нагрева полупроводникового прибора с помощью предлагаемого, устройства с использованием введенного формирователя не зависит от градиента температуры нагрева и определяется только параметрами формирующей цепи. Это повышает производительность нагрева и точность последующих измерений па-. раметров полупроводниковых приборов за счет сведения погрешности от остывания к учитываемой систематической погрешности,9592 112 6тиристор и т.д.) используется только выход 8, а при нагреве полупроводникового прибора с тремяэлектродами (транэистора) - используются оба выхода генератора импульсов нагрева.Использование предлагаемогоустройства для нагрева структур полупроводниковых приборов до задан ной температуры с целью последующего измерения их параметров приповышенной температуре позволяетуменьшить время нагрева примернов 2 раза, соответственно повысив 15 КПД, снизить погрешность нагревадо +2 С и значительно повысить точоность последующих измерений параметров полупроводниковых приборов. Составитель Г. Кр Техред П.Коцюбянк ктор М. Келем аэ 9452/38 Тираж 841.ВНИИПИ Государственнопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Ра Подпи комитета открытий кая наб.,4/5 Патент", г. Ужго 4 Филиал ул. ПроектФормирователь 1 эталонного сигнала реализован в виде сумматора наоперационном усилитеге с зарядноразрядной Р 3-цепью на входе, формирующей экспоненциальную зависимость выходного сигнала от времени,Генератор 5 импульсов нагревапредставляет иэ себя генератор тока,выход которого соединен с выходом 8генератора, управляемый выходным сигналом элемента сравнения, и источник напряжения, соединенный с допол"нительным выходом 9. И генератор токаи источникнапряжения синхронизи"руются сигналом с блока 6 синхронизации. При этом в случае нагрева полупроводникового прибора сдвумя питающими электродами (диод,н КорректорЕ, Сирохман

Смотреть

Заявка

3603798, 10.06.1983

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1589

РЕЗНИКОВ ГЕРМАН ЗАЛМАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05D 23/19

Метки: полупроводниковых, приборов, температуры

Опубликовано: 15.12.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1129592-ustrojjstvo-dlya-regulirovaniya-temperatury-poluprovodnikovykh-priborov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для регулирования температуры полупроводниковых приборов</a>

Похожие патенты