Устройство для классификации тиристоров

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн 741205(51)М. Кл.2 0 01 Н 31/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 200680(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАССИФИКА(1 ИИ ТИРИСТОРОВ Изобретение относится к электронной и электротехнической промьыленности и может быть использовано для измерения электрических параметров тиристоров и их классификании.Известны классификаторы тиристоров по току и напряжению включения. Известно устройство для классифи кации тиристоров, содержащее источник анодного питания, источник питания цепи управляющего электрода, подключенный к этому электроду через токо- ограничивающий резистор и амперметр, 15 вольтметр для измерения напряжения на управляющем электроде и регистратор момента включения тиристора, (например вольтметр, подключенный к его аноду). Напряжение источника питания 20 цепи управляющего электрода медленно увеличивают вручную до момента включения тиристора, который отмечают с помощью регистратора, и в этот момент измеряют ток и напряжение включения (1).Однако с помощью такого устройства нельзя автоматически классифицировать тиристоры, а его точность невысока. 30 Известно также устройство, содержащее источник питания цепи управляющего электрода, представляющий собой регулируемый автотрансформатор и однополупериодный выпрямитель, последовательно с которым включен токо- ограничивающий резистор. Напряжение на управляющем электроде измеряется амплитудным вольтметром, который подключается к электроду через дополнительный тиристор. Анодная цепь испытуемого тиристора и управляющая цепь дополнительного тиристора соединены через согласующий трансформатор, При плавном увеличении напряжения источника питания цепи управляющего электрода в некоторый момент-включается испытуемый тиристор и одновременно через трансформатор.включается дополнительный тиристор, а на амплитудном вольтметре устанавливается напряжение включения. Ток включения определяется расчетным путем (2 . Устройство хотя и обеспечивает возможность полуавтоматического измерения напряжения включения, но не позволяет проводить классификацию тиристоров.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению янляется устройство, которое содержит генератор тока управляющего электрода, эталонные резисторы, источник анодного питания, регистратор момента включения, Параллельно промежутку управляющий электрод-катод и эталонному реэистору, включенному в цепь генератора тока управляющего электрода, подключены запоминающие конденсаторы, на которых запоминаются значения напряжения и тока н момент включения тирйстора. С помощью регистратора момента включения (реле) запоминающие 10 конденсаторы переключаются на входы цифровых вольтметров, осуществляющих индикацию измеренных значений 31.Недостатком известного устройстваявляется невозможность проведения автоматической классификации, а также неодинаковая точность измерения2 Опо диапазону изменения параметров изза нелинейной формы изменения тока управляющего электрода.Цель изобретения - автоматизация процесса классификации тиристоров и 25 повышение точности измеренияПоставленная цель достигается тем, что в данном устройстве к управляющему электроду тиристора своими первыми входами подключены параллельно ЗО два сравнивающих устройства, вторые входы которых раздельно соединены с двумя источниками опорных напряжений, к эталонным резисторам раздельно подключены своими первыми входами два других сравнивающих устройства, вторые входы которых параллельно соединены с третьим источником опорного напряжения, внедены устройство пуска, пять триггеров и схема логической обработки информации, причем пер- ф вые установочные нходы четырех триггеров соединены с устройством пуска, вторые установочные входы - с выходами сравнивающих устройств, а выходы - со схемой логической обработки инфор мации, один установочный нход пятого триггера соединен с устройством пуска, другой - с анодом испытуемого тиристора через регистратор момента включения, а выход - с управляющим 5 р входом генератора тока управляющего электрода, выполненного по схеме генератора пилообразного тока.На чертеже представлена блок-схема устРойства для классификации тирис торов по току и напряжению включения,Устройство содержит источник 1 анодного питания вместе с резистором нагрузки, регистратор 2 момента включения, первый 3 и второй 4 источники опорного напряжения, первые два60 сравнивающих устройства 5-6, генератор 7 пилообразного тока упранляющего электрода, эталонные резисторы 8-9 другие два сравнивающих устройства 10 - 11, трегий источник 12 опор- б 5 ного напряжения, устройство 13 пуска, пять триггеров 14-18 и схему 19 логической обработки информации, состоящую из схем 20-25 И и 26 ИЛИ. Выходы схемы логической информации служат для сигнализации о результатах автоматической классификации ис-, пытуемого тиристора в пределах одной классификационной группы по току и напряжению включения.Работа устройства начинается по команде устройства 13 пуска, которая устанавливает все триггеры 14-17 и 18 в исходное состояние. При этом на анод испытуемого тиристора подано напряжение источника 1 анодного питания, тиристор выключен так как ток управляющего электрода равен нулюи регистратор 2 момента включения не работает. На первом источнике 3опорного напряжения установлено напряжение, равное нижнему классификационному значению напряжения включения, а на втором источнике 4 опорного напряжения - равное верхнему классификационному значению.Триггер 14 в исходном состоянии разрешает генератору 7 тока управляющего электрода формировать линейно нарастающий ток, который протекает также через эталонные резисторы 8-9. Сопротивления эталонных резисторов 8- 9 выбираются так, чтобы падение напряжения на них от тока управляющего электрода, равного граничным классификационным значениям, равнялось выходному напряжению третьего источника 12 опорного напряжения.По мере увеличения управляющего напряжения и тока срабатывают последовательно сравнивающие устройства 5-6, 10-11.При достижении управляющим током величины, достаточной для включения тиристора, последний включается и на его аноде напряжение скачком падает до величины остаточного напряжения. Перепад анодного напряжения преобразуется регистратором 2 момента включения в импульс, который переключает триггер 14. Триггер 14 запрещает генератору 7 тока дальнейший рост тока управляющего электрода и разрешает открывание схем 21-25 И.Если напряжение на управляющемэлектроде тиристора н момент его включения меньше нижнего классификационного значения. то оба сравнивающихустройства 5-6 не сработают, триггеры15-16 останутся в .исходном состояниии своими выходными сигналами разрешают открывание схемы 21 И. Если напряжение на управляющемэлектроде тиристора н момент его нключення больше верхнего классификационного значения, то оба сравнивающих устройства 5 - 6 сработают, переключат триггеры 15-16, которые своими выход 741205ными сигналами разрешают открывание схемы 22 И.После включения тиристора, когда переключается триггер 14, открывается одна из схем 21 И или. 22 и ее выходной сигнал, пройдя через схему 26 ИЛИ включит сигнал .Брак по напряжению включения.Если напряжение на управляющем электроде тиристора в момент его вклю" чения находится между нижним и верхним классификационными значениями, т, е. он входит в классификационную группу по напряжению включения, то в таком случае сработает сравнивающее устройство 5, но .несработает сравнивающее устройство 6. При этом переключается триггер 15, а триггер 16 остается в исходном состоянии, на . входы схемы 20 И поступят разрешающие сигналыи на ее выходе появится сигнал Годен по напряжению вклю чения, который разрешает открывание схем 23-25 И.Если ток в цепи управляющего электрода в момент включения тиристора не успел дорасти до нижнего классифика ционного значения, то ни одно иэ сравнивающих устройств 10 - 11 не сработает, триггеры 17-18 останутся в исходном состоянии, окажется включенной только схема 23 И,и на ее выходе 30 появится сигнал Ток включения меньше нормы.Если ток в цепи управляющего электрода в момент включения тиристора оказался больше нижнего классифика- З 5 ционного значения и меньше верхнего, то срабатывает только сравнивающее устройство 10, переключается триггер 17, а триггер 18 остается в исходном состоянии, окажется включенной схема 24 И,и на ее выходе появится сигнал Годен.Если ток в цепи управляющего электрода в момент включения тиристора оказался больше верхнего классификационного значения, то сработают оба сравнивающих устройства 10- 11, переключаются оба триггера 17-18, окажется включенной схема 25 И,и на ее выходе появится сигнал Ток включения больше нормы. 5 ОЕсли тиристор не попадает в группу годных по напряжению включения, схема 20 И запрещает открывание схем 23- 25 Ии классификация по току включения не производится.55Сравнение данного устройства с известным показывает, что оно обеспечивает возможность автоматизации процесса классификации тиристоров по току и напряжению включения в пределах одной классификационной группы. Кроме того, благодаря выполнению генератора тока управляющего электрода по схеме генератора пилообразного тока повышается точность измерения параметров, практически не зависящая от их значений во всем диапазоне измерений.Формула изобретенияУстройство для классификации тиристоров по току и напряжению включения, содержащее генератор тока управляющего электрода, эталонные резисторы, источник анодного питания, регистратор момента включения тиристора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процессаи повышения точности измерения, к управляющему электроду тиристора своими первыми входами подключены параллельно два сравнивающих устройства вторые входы которых раздельно соединены с двумя источниками опорных напряжений, к эталонным резисторам раздельно подключены своими первыми входами два других сравнивающих устройства, вторые входы которых параллельно соединены с третьим источником опорного напряжения, введены устройство пуска, пять триггеров и схема логической обработки информации, причем первые установочные входы четырех триггеров соединены с устройством пуска, вторые установочные входы - с выходами сравнивающих устройств, а выходы - со схемой логической обработки информации, один установочный вход пятого триггера соединен с устройством пуска, другой - с анодом испытуемого тиристора через регистратор момента .включения, а выход - с управляющим входом генератора тока управляющего электрода, выполненного по схеме генератора пилообразного тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Аронов В. Л., Федотов Я. А.Испытание и исследование полупроводниковых приборов. М., Высшая школа., 1975 с. 87-88.2. Патент США Р 3,356.946,кл. 324 в 1, опублик. 1976.3. Патент Японии Р 9017,кл, 99 (5) С б, опублик. 1969 (прототип),, юныге ЯдееоижБрызгаловош Кооректор Ю Макаред 1 Составител Техред И.А едактор С, Патруше Заказ 3323/5 Подписное а го комитета СССР ий и открытий ушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ЦНИИПИ Гос по дела 3035, Москв