Устройство для измерения теплового сопротивления тиристора

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1918903 Союз СоветсыикСоциалнстичесыикРеспублик 1) Дополнительное к а с вид-в 706.80. 3 (088. 8) 2 Бюллетень М 1описания 070482 тнМ ата опубликован нцис, У.Я.Лейманис, В. и В.П.феоктистов(72) Авторы изобретени кий институт инженеро транспорта(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТИРИСТОРА Изобретение относится к полупро" водниковой технике и предназначено;, для определения теплового сопротив-ления силовых тиристоров и диодов.Известно устройство для определения теплового сопротивления силовых полупроводниковых приборов; содержащее источники силового (греющего)и измерительного тока, а также прйборы для замера напряжений на выводах полупроводниковых приборов в цепи И 1.Недостаток известного устройства связан с его значительной погреаностью, вследствии нелинейной зависимости напряжения на полупроводнико вом приборе от тока.Наиболее близким техническим решением к изобретению является уст" ройство для измерения теплового соп. ротивления полупроводникового прибора, содержащее источник импульсного греющего тока и измерительный шунт, включенные последовательно с объектом измерения, источник импульсов стабилизированного т ха, включенныйпараллельно объекуу измерения усилители, подключенные к измерительномушунту и объекту измерения, и подключенный к усилителям счетно-решающийблок, на мультипликаторе и регулируемом блоке .с калиброванным электрическим сопротивлением 21.Недостатки известного - низкаяточность измерений и сложность уст 10ройства.Цель - повышение точности измерения и упрощение устройства.Поставленная цель достигается тей,что в устройство для измерения теплбвого сопротивления тиристора, содер.жащее источник прямоугольных импуль сов. греющего тока, первый выход которого подключен к первому входу пер-,о вого дифференциального усилителя ипервому выводу измерительного шунта,второй вывод которого соединен склеммой для подключения катода испытуемого тиристора и обцей шиной,вто5 10 15 20 торого подключен к выходной клемме устляемой дифференцирующей цепи, втораяобкладка подключена к стоку полевоготранзистора, аноду диода и выходу упНа фиг. 1 - изображена структурнаясхема устройства; на Фиг. 2 " графи 3 918903 4 рой вход первого дифференциального ки, характеризующие работу всего уст. усилителя подключен к выходу первого ройства.источника регулируемого напряжения, Устройство предназначено для изклемма для подключения управляющего мерения теплового сопротивления тиэлектрода испытуемого тиристора под- ристора и содержит испытуемый тирисключена к первому выходу генератора тор 1, источник 2 прямоугольных имимпульсов, второй выход которого сое- пульсов греющего тока блок 3 управ динен с входом источника стабилизиро- ления, генератор 4 импульсов для ванного измерительного тока, клемма включения тиристора и источник 5 стадля подключения анода испытуемого ти- билизированного измерительного тока, ристора соединена с вторым выходом измерительний шунт 6, источники 7 и источника прямоугольных импульсов 8 регулируемого напряжения, дифференгреющего тока, выходом источника ста циальный усилитель 9, генератор 10 билизированного измерительного то- линейно изменяющегося напряжения, ка и входом второго дифференциально- дифференциальную цепочку 11, содержаго усилителя, второй вход которогосоединен с выходом второго источника транзистор 14 в качествев качестве управляемого регулируемого напряжения, введены ге- резистора регистрирующи" о 1 р, нератор линейно-изменяющегося напря-: дифференциальный усилитель 16 регист .жения, блок деления, блок управления рирующий блок 17, блок 18 деления и управляемая дифференцирующая цепь и клеммы 19 - 21 для подключения испыдва регистрирующих блока, причем вы- туемого т 1 ристора, входную клемму ход управляемой дифференцирующей цепи .22 для подключения датчика темпе- подключен к входу одного регистрирую- ратуры корпуса тиристора и клемму щего блока, выход которого соединен с 5 23, являющуюся выходной клеммой уст 1 первым входом блока деления, выход ко- ройства.Устройство работает следующим обройства, а второй вход - к выходу дру разом.гого регистрирующего блока, первый Тепловое сопротивление тиристора вход которого соединен с клеммой для З 0 1 определяют как отношение разности подключения анода испытуемого тиристо- , температур р-й-перехода и корпуса ра, а второй вход " с входной клеммой тиристора к мощности потерь энергии устройства, третий вход - с первым вы" в тиристоре. ходом блока управления, второй выход Напряжение с шунта 6, пропорциокоторого соединен с одним входом ге- нальное силе греющего тока, через35нератора линейно-изменяющегося напря- усилитель 9 влияет на скорость нажения, другой вход которого подклю- растания выходного напряжения генечен к выходу первого дифференциально- ратора 1 О. Напряжение с тиристора 1 го усилителя; а вь 1 ход соединен с вхо- (клемма 20) через усилитель 16 влидом управляемой дифференцирующей цепи яет на сопротивление полевого тран 40управляющий вход которой соединен сзистора 14 дифференцирующей цепочвыходом второго дифференциального уси- ки 11.лителя, третий выход блока управления . Состояние тиристора 1 в процессе соединен с входом генератора импуль- выполнения измерений поддерживается сов, при этом управляемая дифференци" во включенном состоянии от источни 45рующая цепь содержит конденсатор, диск ка 5 стабилизированного измерительнои полевой транзистор, первая обкладка го тока. Процесс измерений заключает- конденсатора соединена с входом управ- ся в переменной подаче греющих и измерительных, а. также только измери"50тельных импульсов. При этом, разностьтемператур р-и-перехода тиристора 1 равляемой дифференцирующей цепи, исток и его корпуса фиксируется и усилиполевого транзистора соединен с като- вается блоком 17 при протекании тольдом диода и общей шиной, а затвор - ко измерительного тока, а мощность с управляющим входом управляемой диф- потерь от импульса греющего тока, ференцирующей цепи55 генерируемого источником 2, Фиксируется блоком 15.Мощность потерь определяется следующим образом.В течен).з импульса греющегс тока на вход генератора 10 поступает напряжениеь, = Кл 1 лгДе 1 л - гРеющий ток, пРотекающий 5в силовой цепи;Кл - коэффициент, величина которого зависит от величинышунта 6 и коэффициента усиления усилителя 9. 1 оОдновременно на вход полевоготранзистора 1) в цепочки 11 посту-пает напряжениеЦВх 2 К 2 й )где ЧЛ - паденйе напряжения на тиристоре 1 от греющего тока;К - коэффициент усиления усилителя 1 б,Скорость нарастания выходного напосИУлряжения генератора 10пропорцио", сШл11) д- = К Кз 1 члЖлюрционально 136 х ) д - = Кл Ку 1 щИспользуя простейшие математичес-;зокие выражения для эквивалентной схемыдифференцирующей цепочки 11, получают112 ККдК К Счл11,илиК 5 Ъ) З 5где Цх - .напряжение на цепочки 11;Рл - мощность потерь.Минимальная ошибка при измеренияхЙУбудет в случае= О. Это достигадйется подбором величины В. "С при заданном диапазоне изменения напряжения на выходе генератора 10 и длительности импульса греющего тока йиНапряжение в конце импульса грев-45дего тока фиксируется блоком 15 и подается на блок 18 деления, куда черезблок 17 в течение паузы импульса греющего тока поступает усиленная разностьпадения напряжения на испытуемом тиристоре 1 от стабилизированного изме 50рительного тока, реализуемого источ-ником 5) и напряжения, пропорционального температуре корпуса, снимаемогос клеммы 22. Блок 18 выполняет опера"цию деления мгновенных значений указанных напряжений в конце импульсагреющего тока и Формирует результатв .течение заданного времени Ю. Фик,3сация результата может производиться) например, импульсным цифровым вольтметром, отградуированном в размерности теплового сопротивления.Исследование устройства показывает,что оно отличается простотой и отно" сительно высокой очностью измерения теплового сопротивления тиристора.Формула изобретения1. Устройство для измерения тепло"вого сопротивления тиристора, содержащее источник прямоугольных импульсов греющего тока, первый выход которого подключен к первому входу перво" го дифференциального усилителя и первому выводу измерительного шунта,второй выход которого соединен с клеммой для подключения катода испытуемого тиристора и общей шиной, второй вход первого дифференциального усилителя подключен к выходу первого источника регулируемого напряжения, клемма для подключения управляющего электрода испытуемого тиристора подключена к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с входом источника стабилизированного измерительного тока, клемма для подключения анода испытуемого тиристора соединена с вторым выходом источника прямоугольных импульсов греющего тока, выходом источника стабилизированного измерительного тока и входом второго дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом второго источника регулиоуемого напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены генератор линейно- изменяющегося напряжения, блок деления, блок управления, управ. ляемая дифференцирующая цепь и два регистрирующих олока, причем выход управляемой дифференцирующей цепи подключен к входу одного регистрирующего блока, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход которого подключен к выходной клемме устройства, а второй вход - к выходу другого регистрирующего блока, первый вход которого соединен с клеммой для подключения анода испытуемого тиристора, а второй вход с входной клеммой устройства) третий вход - с первым вь 1 ходом блока управления, второй выход которого соединен с одним входомгенератора линейно-изменяющегося напряжения, другой вход которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя, а выход соединен с входом управляемой дифференцирующей цепи, управляющий вход которого соединен с выходом второго дифференци" ального усилителя, третий выход бло" ка управления соединен с входом генератора импульсов.2. Устройство по и, 1, о т л им а ю щ е е с я тем, что управляемая дифференцирующая цепь содержит конденсатор, диод и полевой транзистор, причем первая обкладка конден 8903 8сатора соединена с входом управляемой дифференцирующей цепи, вторая обкладка подключена к стоку полевоготранзистора, аноду диода и выходуБ управляемой дифференцирующей цепи,исток полевого транзистора соединен скатодом диода и общей шиной, а затвор - с управляющим входом управляемой дифференцирующей цепи.о Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРостав ехред орректо ТиражИПИ Государстно делам изобМосква, 3-35 нного комитета тений и открытиРаушская наб.,а е е ФВ е а е е аь е а е а 113 ент", г. Ужгор П "П ли ул, Проектн Редактор Н.Гу Заказ 2132/29 ПодписноСССРй