Устройство для контроля допустимого напряжения полупроводниковых приборов

Союз Советских Социалистических Ресин лес(22) Заявлено 010979 (21) 2811892/18-25с присоединением эвяакм йф(я)М. КЛ.а 6 01 й 31/2 б ГосудврственаыЬ комятет СССР яо делаю зобретеияЬ н отармтяЬ.3(088,8) Дата опубликования описания 3008 В 1 в.в. веревкин, в,д. шевцов в в.в. ИвВев(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДОПУСТИИОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВИзобретение относится к электротехнической промышленности н можетбыть использовано для контроля и испытаний различных полупроводниковыхприборов, в частности силовых вентилей, тирнсторов.Йзвестны устройства для контролядопустимого напряжения полупроводниковых приборов, работа которых основана на Формировании и измерении такого попытательного напряжения, прикотодбвс через исжпуеьый пРИбор протекает ток утечки заданной величины,содержащее высоковольтный управляеяви выпрямитель, к выходу которогоподключаются: последовательно соединенные испытуемый полупроводниковыйприбор и резистор, к выводам которого подключены входы блока сравнения,соединенного своим выходом с управлваяим вхощом высоковольтного выпрямителя 11,Недостатком устройства являетсянеобходимость подачи на испытуеавФприбор болыяого числа испытательныхимпульсов, что гриводит к использованию точных устройств Формированияиспытательных. импульсов, усложняетсхему установки и ухудшает ее весогабаритные показатели. Кроме того,это снижает производительность уста-новки и увеличивает погрешность измерений за счет изменения температуры структуры: во время испытаний,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому язляется устройство для измерения допустимого обратного напряжения, содержащее, источник напряжения, регулирующий элемент, токосаемный резистор, схемусравнения и измеритель напряжения,причем входы схеьаю сравнения подключены к выводам токосъемного резистора, ее выход соединен с управлякщим 15 входом регулируяхяего элемента, а измеритель напряжения подключен к выводам истытуемого прибора. схемасравнения управляет регулирующим элементом таким образом, что на нспытуе мом приборе обеспечивается поддержание напряжения, при котором черезнего течет ток утечки заданной величины. Это напряжение контролируетсяизмерителем напряжения н является 25 допустнвеюм напряженнем прибора 23.Недостатками известного устройства являются низкая надежность и ограниченный срок службы, обусловленныеприменением в качестве регулнрукюяе го элемента специальных электронныхламп, а также ограниченный диапазон испытательных напряжений, связанный с предельными воэможностями того же регулирующего элементаКроме того, устройство позволяет Формировать однополярные испытательные напряжения, что снижает производительность контроля полупроводниковых приборов типа тиристоров, у которых контролируются допустимые напряжения в прямом и обратном направлениях.Цель изобретения - повюаение на- ф дежности устройства и расширение диапазона испытательных напряжений,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля допустимого напряжения полупроводниковых приборов, содержащее источник напряжения, регулирующий элемент, токо- съемный резистор, схему сравнения и измеритель напряжения, причем входы схемы сравнения подключены к выводам Ю токосъемного резистора, ее выход соединен с управляющим входом регулирующего элемента, а измеритель напряжения подключен к выводам испытуемого прибора, введены повыаающий трансфор матор, высоковольтный ключ и устройство синхронизации, входы которого под. ключены параллельно источнику напряжения, один иэ выходов соединен с синхрониэирунхцим входом схемы сравнения, Зо а другой с управляющим входом высоковольтного ключа, причем первичная обмотка повышакщего трансформатора через регулирующий элемент подключена к источнику напряжения, а в цепь вторичной обмотки включены последовательно соединенные высоковольтный ключ, испытуемый прибор и токосъемныи резистор.На чертеже изображена блок-схема 4 ф устройства.Устройство содержит источник 1 напряжений, параллельно которому подключены входы устройства 2 синхронизации, Первичная обмотка повышающего 4 трансформатора 3 подключена к источнику 1 напряжения через регулирующий элемент 4, управляющий вход которого соединен с выходом схемы 5 срав" нения. Б цепь вторичной обмотки по- Я вышакщего трансформатора 3 последовательно включены испытуемый. прибор 6, токосъемный резистор 7 и высоковольтный ключ 8, управляющий вход которого соединен с одним из выходов устройства 2 синхронизации, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом схемы 5 сравнения. измерительные входы схема 5 сравнения подключены параллельно токосъемкому резистору 7. Параллельно клем мам для подключения испытуемого прибора подключен измеритель 9 напряжения.Устройство работает следующим образом. Таыим образом, через испытуемый приборпроходит импульс тока трапецеидальной Форьы с постоянной амплитудой и длительностью, близкой к половине долупериода сети, Еще через четверть периода после перехода напряжения сети через нуль процесс повторяется и через испытуемый прибор проходит импульс тока другой полярности.Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность устройства и расширить.диапазон испытательныхнапряжений. При формировании испытательных импульсов непосредственно от питакщей сети регу:лирукщий элемент и высоковольтный ключ, запираясь, формируют укороченный импульс испытательного тока длителъностью до половины полупериода питающей сети. Ограничение длительности импульса тока позволяет во вторую половину полупериода сети разрядиться трансформатору от накопленной энергии, Разряд трансформатора ускоряется эа счет того, что в это время ,регулирующий элемент и высоковольт- р ный ключ заперты. В период времени от окончания импульса тока до начала следующей полуволны. трансформатор разряжается полностью, что позволяет избежать насыщение его сердечника при испытании приборов с любой несимметричностью их вольтамперных характеристик в,прямом и обратном направлении. За счет того, что трансформатор. разряжается полностью ток к началу каждого следующего полупериода равен 26улю, что позволяет осуществить нерерывное регулирование амплитуды импульса испытательного тока при включении регулирующего элемента в цепь первичной обмотки трансформатора, а 3 также выполнить его на ннзковольтнЫх элементах, напрнмер транзисторах, что повышает надежность регулирующего элемента и всего усройства в целом.Кроме того, предлагаемое построе- ;д ние устройства позволяет за счет выбора параметров согласующего трансформатора регулировать низковольтным регулирующим элементом ток при больших уровнях напряжения на испытуемом З прцборе и расширить диапазон регулир ования токов без ухудшения точности задания тока. Формула изобретения Устройство.для контроля допустимого .напряжения полупроводниковых приборов, содержащее источник напряжения, регулирующий элемент, токосъемный резистор, схему сравнения и иэмеритель напряжения, причем входы схемы сравнения подключены к выводамтокосъемнога резистора, ее выход соединен с управляющим входом регулирующего элемента, а измеритель напряжения подключен к выводам испытуемогоприбора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьыения надежностиустройства и расширения диапазонаиспытательных напряжений, в него введены повьыающий трансформатор, высоковольтный ключ и устройство синхронизацйи, входы которого подключены параллельно источняку напряжения, одиниз выходов соединен с синхронизирующнм входом схемы сравнения, а другойс управлякщим входом высоковольтногоключа, причем первичная обмотка повьыающего трансформатора через регулирующий элемент подключена к источнику напряжения, а в цепь вторичнойобмотки включены последовательно соединенные высоковольтный ключ, испытуемый прибор и токосъемный резистор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 241547, кл. 0 01 й 31 /26, 1969.2. Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерении, Под ред,Н.Н. Горюнова, О.Р. Носова. М., "Советское радйо", 1968, с. 35 (прототип).859973 ставителя Р. Брыэгаловхред А, Бабинец Корректор м едактор м а Заказ 7541/б ВН 1130 5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Тираа 732И Государственногоделам изобретенийМосква, %-35, Раув Подпкомитета СССРоткрытийскан наб., д.