Устройство для классификации силовых тиристоров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11920585(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено, 11,07,80 (21) 2958441/18-21с присоединением заявки М 2(23) Приоритет Й М;Кл.з 6 01 й 31/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ СИЛОВЫХ ТИРИСТОРОВИзобретение относится к устройствам для измерения и контроля параметров силовых полупроводниковых при боров (СПП) и предназначено для определения класса СПП.Известно устройство, поэволжощее измерять величины Чертю и Чобр.так и по ним определять класс прибора. Для этого выбирается. меньшее из зна-. чений Чар тпаю и Чаор толк, и умножается на коэффициент, различный для раз- личных типов приборовЯ . Недостатками этого устройства является как низкая точность измерения,так и необходимость дополнительнойобработки результатов для определе-,ния класса. Последнее резко снижаетпроизводительность и может приводитьк значительным субъективным ошибкам.Известно устройство для классификации полупроводниковых вентилей повеличине обратного пробивного напря"жения 21,. Недостатком данного устройстваявляется невозможность классификации тиристоров в автоматическом режиме. Классификация же с ручной сменой полярности включения испытуемогоприбора низкопровзводительна. Известно также устройство для контроля параметров тиристоров, содержащее ключ, индикатор, блок памяти, генератор синхроимпульсов, цифровой вольтметр, источник напряжения, шунт, блок предельного тока, блок сравнения, блок управления, ключи ограничения напряжения, счетчик импульсов, индикатор класса, блок ограничения класса 31 .Однако данное устройство, позво.ляя контролировать тиристоры в автоматическом режиме, сложно.по устройству и обладает относительно высокой энергоемкостью, так как измерения проводятся при приложении к испытуемому прибору пачки импульсов высокого напряжения прямой и обратной полярности большой протяженности, что приводит к снижению точности измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения контролируемых параметров тиристора.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник импульсов высокого напряже. ния, измерительный шунт, блок сравнения токов, блок измерения напряжения класса, блок памяти и клеммы,Фдля подключения исследуемого тиристора, одна иэ которых, соединена с выходом источника импульсов высокого напряжения, введены инвертор, дополнительный блок памяти, компаратор, измерительный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника импульсов высокого нап- ряжения, а выход - со входом инвертора и входом блока памяти, выход которого подсоединен к одному из вхо 0 дов компаратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора иинформационным входом дополнительного блока памяти, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входу блока измерения напряжения класса, второй вход которого подключен к первому выходу блока сравнения токов, первый вход которого соединен со второй клеммой для подключения исследуемого тиристора и первым выводом измерительного шунта, второй вывод ко 20 торого соединен с общей шиной, а второй вход блока сравнения токов соединен с клеммой подачи уставки по 25 току, а второй выход " с управляющим положительной, второй - отрицательнойполярностиФорма импульсов некритична, она может быть любой, колоколообразной, трапециедальной и др.По мере роста напряжения положительной полярности на испытуемом при боре (ИП) ток в его цепи возрастаети в некоторый момент времени становится равным величине уставки. Вэтот момент времени блок 9 сравнениятоков выдает по второму выходу сигнал, прекращающий рост напряженияположительной полярности на ИП. Напряжение на ИП, предшествовавшее мо 6065 входом источника импульсов высокого напряжения, в качестве источника импульсов высокого напряжения использован генератор двухполярных импульсов высокого напряжения.На Фиг1 приведена Функциональная .схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства для случая линейно возрастающего напряжения.Устройство содержит источник 1 двухполярных импульсов высокого .напряжения, измерительный делитель напряжения на резисторах 2 и. 3, измери тельный шунт 4, инвертор 5, блоки б и 7 памяти, компаратор 8, блок 9 сравнения токов, блок 10 измерения напряжения класса, клеммы 11 и 12 для подключения испытуемого тиристо ра.Устройство работает следующим образом.По сигналу "Пускисточник 1 двух- полярных импульсов высокого напряжения вырабатывает один эа другим импульсы высокого напряжения, первый -менту срабатывания защиты, являет"ся величиной Члр тлм , Сигнал, пропорциональный Чпр пах снимается сделителя напряжения на резисторах2 и 3 и запоминается блоком памяти б.После срабатывания защиты по положительному значению тока (по токуутечки) источник 1 формирует импульсотрицательной полярности. В некоторый момент времени срабатывает защи"та по отрицательному значению тока(по обратному току), определив этимсамым значения напряжения Чуу таяхОграничение напряжения на уровнеЧабр пмх осуществляется аналогичноописанному сигналом с блока 9 по второму выходу.Сигнал, пропорциональный величине Чоор,адах отрицательной полярности, снймается с делителя нарезисторах 2"3 и через инвертор 5 скоэффициентом усиления, равным ецинице, поступает на информационный входуправляемого блока 7 памяти. Блок 7выполнен так, что не может принятьдля запоминания сигнал больший поамплитуде, чем выходной сигнал сблока 6. Операция сравнения этих сигналов производится компаратором 8,который вырабатывает сигнал, закрывающий вход блока 7, если сигнал синвертора.5 повышает уровень сигнала с блока б,Следовательно, блок 7 памяти запоминает или величину напряжения Чокер мох, если оно по амплитуде не больше Чор тцх , или величину напряжения Чр мол , еслй Чор том превышает по амплитуде Чпр Ох Последний случай показан на временных диаграммах (фиг.2). Таким образом, блок 7 запоминает меньшее из двух значений напряжения. Это меньшее значение поступает на вход блока 10 измерения напряжения класса, который запускается по второму входу в момент срабатывания защиты по обратному току,Точность измерения параметров СПП в состоянии низкой проводимости (в том числе класса) существенно зависит от температуры структуры испытуемого приЪора, поскольку ток утечки, по величине которого судят о качестве прибора, весьма термочувствительный параметр. Температура структуры, в свою очередь, зависит от выделяемой в структуре мощности, которая находится в первой зависимости от временй приложения к прибору испита. тельного напряжения.В отличие от известного, в котором испытуемый прибор подвергается воздействию двух "пачекф импульсов высокого напряжения, в предлагаемом устройствеизмерение производится на однократном для каждой полярности импульсе напряжения, время измерения сокращается, а мощность, рассеиваемая на полупроводниковом приборе, снижается, благодаря чему точность измерения повышается.Формула изобретения1, Устройство для классификации си. ловых тиристоров, содержащее источник импульсов высокого напряжения, измерительный шунт, блок сравнения токов, блок измерения напряжения класса, блок памяти и клеммы для подключения исследуемого тиристора, одна из которых соединена с выходом ис точника импульсов высокого напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности из- . мерения, в него введены инвертор, дополнительный блок памяти, компара О тор и измерительный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника импульсов высокого напряжения, а выход - с входом инвертора и вхбдом блока памяти, выход 25 .которого подсоединен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора и информационным входом дополнительно-. о блока памяти, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входу блока измерения напряжения класса, второй вход которого подключен к первому выходу блока сравнения токов, первый вход которого соединен с второй клеммой для подключения исследуемого тиристора и первым выводом измерительного шунта, второй вывод которого соединен с общей шиной, а второй вход блока сравнения токов соединен с клем. мой подачи уставки по току, а второй выход - с управляющим входом источника импульсов высокого напряжения.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве источника импульсов высокого напряжения использован генератор двух- полярных импульсов высокого напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Аппаратура и методы контроля силовых полупроводниковых вентилей. М., "Энергия", 1971.2. Авторское свидетельство СССР Р 241547, кл. Н 01 Ь 21/00, 1968.3. Авторское свидетельство СССР 9 545938, кл. 6 01 й 31/26, 1975 (прототип).920585 Составитель Н.ШиянРедактор М;Недолуженко Техред М.Тепер Корректор Г. Огар. э 2331/49 Тираж 719 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.