CN202372614U

CN202372614U - 一种三相整流桥的老化装置

Info

Publication number: CN202372614U
Application number: CN 201120540319
Authority: CN
Inventors: 曾令军; 许晓鹏; 孙汉炳; 胡靓
Original assignee: China Zhenhua Group Yongguang Electronics Coltd
Current assignee: China Zhenhua Group Yongguang Electronics Coltd
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-12-21

Abstract

本实用新型公开了一种三相整流桥的老化装置。 该装置为工作台式结构，工作平台 （1）上设有一个以上的用于固定待试验整流桥的老化区； 工作平台 前方设有配电箱（3），配电箱内设有高压输出控制单元、电流控制单元、温度显示控制单元、高压输出控制单元和同步触发控制单元； 工作平台 下方设有变压器箱（2），变压器箱内设有低压交流电源调整单元；配电箱的正面设有调控面板（5），调控面板上部设有电源面板（4）；变压器箱正面设有电源调节面板（6）。本实用新型可以完全对三相整流桥内部管子进行动态老化，并可进行批量筛选，避免三相整流桥早期失效或经不起较大负荷的冲击，出现电路故障。以满足客户对产品的质量等级要求，保证产品可靠性。

Description

一种三相整流桥的老化装置

技术领域

本实用新型涉及一种三相整流桥的老化装置，属于半导体老化设备技术领域。

背景技术

随着市场竞争越来越激烈，客户对产品的质量等级要求也越来越高，一个产品可靠性高低直接影响其能否在市场上立足。未经老化筛选的半导体器件的可靠性得不到保障，极易出现早期失效或经不起较大负荷的冲击，容易造成电路故障，给客户造成无法弥补的损失。针对这一情况，设备生产厂商开发设计了很多半导体器件老化筛选设备，这些老化筛选设备唯独没有整流桥老化筛选设备。目前，筛选三相整流桥的性能主要是通过简单测量手段进行的，一方面无法进行批量老化筛选；另外也无法完全模拟三相整流桥的正常工作状态。无法满足客户对产品的质量等级要求也越来越高的要求，无法保证产品可靠性，未经老化的三相整流桥会造成早期失效或经不起较大负荷的冲击，容易造成电路故障。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种三相整流桥的老化装置。可以对三相整流桥内部管子进行动态老化，并可进行批量筛选，避免三相整流桥早期失效或经不起较大负荷的冲击，出现电路故障。以满足客户对产品的质量等级要求也越来越高的要求，保证产品可靠性。

本实用新型的技术方案：

一种三相整流桥的老化装置，该装置为工作台式结构，工作平台上设有一个以上的用于固定待试验整流桥的老化区；工作平台前方设有配电箱，配电箱内设有高压输出控制单元、电流控制单元、温度显示控制单元、高压输出控制单元和同步触发控制单元；工作平台下方设有变压器箱，变压器箱内设有低压交流电源调整单元；配电箱的正面设有调控面板，调控面板上部设有电源面板；变压器箱正面设有电源调节面板。

前述装置中，所述电源面板上设有电源正极输入端子和电源负极输入端子以及一组电压表和一组电流表。

前述装置中，所述调控面板上设有电流微调旋钮、温控器和模块指示仪表。

前述装置中，所述电源调节面板上设有电压调节旋钮和电流调节旋钮。

前述装置中，所述老化区包括二极管老化工作台和整流桥老化工作台，老化区设有接线端子；整流桥老化工作台包括散热片，散热片上设有安装老化夹具的螺纹孔和安装测温装置的检测孔，散热片下方设有冷却风机。

前述装置中，所述测温装置为热电偶或热敏电阻。

前述装置中，所述配电箱和变压器箱的侧板以及配电箱顶板上均布有冷却风机；变压器箱的底部设有万向轮。

与现有技术相比，本实用新型可以完全模拟三相整流桥在正常工作状态下的情况，并可进行批量筛选，避免三相整流桥早期失效或经不起较大负荷的冲击，出现电路故障。以满足客户对产品的质量等级要求，保证产品可靠性。本实用新型不仅能对三相整流桥进行老化试验，可以筛掉早期失效和稳定性差的元件，有效提高其可靠性，使用简单灵活，与相应的夹具配套就可以使用。共有四路独立老化单元，可以同时对4只大功率三相整流桥模块进行老化试验。4个工位老化反向电压分别由4个调压器调节，最高可达1000V；4个工位老化电流分别由2个调压器调节，模块正负输出端电流最高可达50A。反向电压VR：0～1000V连续可调，正向电流IF： 0～50A连续可调，IF、VR精度误差范围：±3%。通过温度传感器检测模块壳温，利用温控表控制安装在模块下方的风扇来达到控制温度的方式，按要求模块壳温控制在80℃±5℃。本实用新型的装置可长时间连续工作，设备各个侧面安装了多个散热风扇，发热器件上也安装了散热片，能有效保证设备的散热，从而达到持续工作的效果。按生产要求，三相整流桥模块的老化时间一般为96小时。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是整流桥老化工作台的结构示意图；

图3是本实用新型的原理图；

图4是本实用新型的基本电气原理图；

图5是电路中参数波形图；

图6是一块三相整流桥模块的老化电流回路图；

图7是正半周导通顺序图；

图8是负半周导通顺序图。

图中标记为：1-工作平台，2-变压器箱，3-配电箱，4-电源面板，5-调控面板，6-电源调节面板，7-电压调节旋钮，8-电流调节旋钮，9-电源正极输入端子，10-电源负极输入端子，11-电压表，12-电流表，13-电流微调旋钮，14-温控器，15-模块指示仪表，16-接线端子，17-整流桥老化工作台，18-散热片，19-螺纹孔，20-检测孔，21-冷却风机，22-二极管老化工作台，23-万向轮。

具体实施方式

本实施例不作为对本实用新型的任何限制。

实施例。一种三相整流桥的老化装置，如图1所示。该装置为工作台式结构，工作平台1上设有一个以上的用于固定待试验整流桥的老化区；工作平台1前方设有配电箱3，配电箱3内设有高压输出控制单元、电流控制单元、温度显示控制单元、高压输出控制单元和同步触发控制单元；工作平台1下方设有变压器箱2，变压器箱2内设有低压交流电源调整单元；配电箱3的正面设有调控面板5，调控面板5上部设有电源面板4；变压器箱2正面设有电源调节面板6。电源面板4上设有电源正极输入端子9和电源负极输入端子10以及一组电压表11和一组电流表12。调控面板5上设有电流微调旋钮13、温控器14和模块指示仪表15。电源调节面板6上设有电压调节旋钮7和电流调节旋钮8。老化区包括二极管老化工作台22和整流桥老化工作台17，老化区设有接线端子16；整流桥老化工作台17如图2所示，包括散热片18，散热片18上设有安装老化夹具的螺纹孔19和安装测温装置的检测孔20，散热片18下方设有冷却风机21。测温装置为热电偶或热敏电阻。配电箱3和变压器箱2的侧板以及配电箱3顶板上均布有冷却风机21；变压器箱2的底部设有万向轮23。

本实用新型的工作过程及原理，如图3所示。该方法利用老化装置对整流桥进行批量老化；将一个或一个以上待试验的整流桥夹持在装置不同老化区的夹具上，将装置上高压输出控制单元和电流控制单元的接线端子与待试验的整流桥连接；并将测温元件固定在老化区的散热片上，测温元件与温度显示控制单元连接，温度显示控制单元与冷却风机组连接；电流控制单元和高压输出控制单元分别与试验参数显示单元连接；电流控制单元分别与低压交流电源调整单元和同步触发控制单元连接。所述低压交流电源调整单元由两台大功率变压器提供，两台变压器输出电压相位相反；电流控制单元由两个交替工作的可控硅为待试验的整流桥提供工作电流。电流控制单元中的两个交替工作的可控硅与同步触发控制单元连接，通过同步触发控制单元控制通过待试验整流桥的工作电流。

对本实用新型的补充说明：

本实用新型的电气原理如图4所示，图中虚线部分是待老化的三相整流桥。三相整流桥的工作电流由两台大功率变压器提供，两台变压器输出电压相位相反，可控硅Q1和Q2导通工作时相位相反，即模块正端流过电流+IF时，模块负端没有电流但施加有反向电压；模块负端流过电流-IF时，模块正端没有电流但施加有反向电压。电流电压施加波形见图5 。

本实用新型的装置采用金属框架工作台式结构，其左侧视图如“弓”字；所述框架前面上部、中部、平台、下部均设有安装板，上部安装板为电源面板4，电源面板4设有电源正极输入端子9和电源负极输入端子10，还设有电压表11和电流表12；中部安装板为调控面板5，调控面板5上设有电流微调旋钮13、温控器14和模块指示仪表15；平台为工作平台1，工作平台1上设有老化区，老化区上设有整流桥老化工作台17和二极管老化工作台22，整流桥老化工作台17如图3所示，包括散热片18，散热片18上设有安装老化夹具的螺纹孔19和安装测温装置的检测孔20，散热片18下方设有冷却风机21。测温装置为热电偶或热敏电阻。工作平台1上安装有4排接线端子16，每排接线端子有10个接线柱，10个接线柱分成两组，每组5个接线柱，5个接线柱中第1个为电流正端，第2、3、4接线柱为中间端子，第5个为电流负端，所述老化区散热装置是一种经过铣床特殊处理过的散热片18，其下方装有冷却风机21，散热片18中间设有检测孔20，检测孔20内设有测温元件，散热片18上方设有螺纹孔19可用于固定相应的老化夹具，夹具能对QL系列等三相整流桥进行老化，下部安装板为电源调节面板6，电源调节面板6上设有电压（反向电压VR）调节旋钮7和电流（正向电流IF）调节旋钮8，电压调节旋钮7用来调节各个模块反向电压VR，电流调节旋钮8用来调节正向电流IF；框架两侧和顶部有封板，封板上装有冷却风机21，冷却风机21上设有防护网；框架后面设有门，门与框架合页连接，框架底部安装了底板，底板放在四个承重轮托起的角钢之上，承重轮为万向轮以便设备挪动。

图6是一块三相整流桥模块的老化电流回路图，图6中D1～D12是二极管，D13和D14是瞬态二极管，R1～R16是电阻，Q1和Q2是可控硅，T1～T4是变压器，DG1和DG2是高压硅堆。三相整流桥的内部结构可看作是二极管D2和D8、D4和D10、D3和D9正负首尾相连后形成。可控硅Q1和Q2为过零触发控制且反相。为了保证检测电流采样的准确性，电阻R1～R16除R2和R10外都采用高精度电阻；为了减小电路中功率的损耗，在电阻R1～R16都采用阻值小而功率大的电阻；为了保障电路能安全可靠的工作，加装了散热装置。

正半周导通时，如图7所示：电流由变压器T2输出经电阻R1后分流成三路，一路通过电阻R3、二极管D1、A点、二极管D10汇集至E点；第二路通过电阻R13、二极管D6、B点、二极管D9汇集至E点；第三路通过电阻R14、二极管D7、C点、二极管D8汇集至E点，三路汇集后经可控硅Q2回到变压器T2的同名端。D8、D9、D10的负极连在E点形成三相整流桥的正极+，A、B、C为三相整流桥模块内部引出的端子。

负半周导通时，如图8所示：电流由变压器T4的同名端调节输出后分流成三路，一路通过电阻R12、二极管D5、A点、二极管D4汇集至D点；第二路通过电阻R15、二极管D11、B点、二极管D3汇集至D点；第三路通过电阻R16、二极管D12、C点、二极管D2汇集至D点，三路汇集后经电阻R11、可控硅Q1回到变压器T4。D2、D3、D4的正极连在D点形成三相整流桥的负极-。

当要老化二极管时，如图1和图2所示，直接将管子按极性装在二极管老化区的夹具上即可；老化三相整流桥时，需要配置相应的夹具方才可用，其接线方式是：三相整流桥负极与负接线端子相连，三相整流桥中间端子与第2、3、4中间接线端子相连，三相整流桥的正端与正接线端子相连。老化夹具必须在底部涂上导热脂后，用螺钉固定在散热片上，接线端子与老化夹具之间的电气连接必须要考虑到载流量，老化夹具的材料是耐高温150°以上的绝缘材料制成。

Claims

1. 一种三相整流桥的老化装置，其特征在于：该装置为工作台式结构，工作平台（1）上设有一个以上的用于固定待试验整流桥的老化区；工作平台（1）前方设有配电箱（3），配电箱（3）内设有高压输出控制单元、电流控制单元、温度显示控制单元、高压输出控制单元和同步触发控制单元；工作平台（1）下方设有变压器箱（2），变压器箱（2）内设有低压交流电源调整单元；配电箱（3）的正面设有调控面板（5），调控面板（5）上部设有电源面板（4）；变压器箱（2）正面设有电源调节面板（6）。

2.根据权利要求1所述三相整流桥的老化装置，其特征在于：所述电源面板（4）上设有电源正极输入端子（9）和电源负极输入端子（10）以及一组电压表（11）和一组电流表（12）。

3.根据权利要求1所述三相整流桥的老化装置，其特征在于：所述调控面板（5）上设有电流微调旋钮（13）、温控器（14）和模块指示仪表（15）。

4.根据权利要求1所述三相整流桥的老化装置，其特征在于：所述电源调节面板（6）上设有电压调节旋钮（7）和电流调节旋钮（8）。

5.根据权利要求1所述三相整流桥的老化装置，其特征在于：所述老化区包括二极管老化工作台（22）和整流桥老化工作台（17），老化区设有接线端子（16）；整流桥老化工作台（17）包括散热片（18），散热片（18）上设有安装老化夹具的螺纹孔（19）和安装测温装置的检测孔（20），散热片（18）下方设有冷却风机（21）。

6.根据权利要求5所述三相整流桥的老化装置，其特征在于：所述测温装置为热电偶或热敏电阻。

7.根据权利要求1所述三相整流桥的老化装置，其特征在于：所述配电箱（3）和变压器箱（2）的侧板以及配电箱（3）顶板上均布有冷却风机（21）；变压器箱（2）的底部设有万向轮（23）。