CN217213008U - 一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，解决了目前照明式发光二极管结温测定困难的问题，高效精确地测量出该二极管结温以及结电容，并附加测量二极管结电压，易于得出三个变量任意二者之间关系，进行关于二极管特性的拓展实验。测定仪包括壳体、真空腔、加热管、热电阻和显示屏，显示屏设在壳体下半部分；加热管及热电阻均在上半部分的不锈钢壳体的内部。本实用新型测定仪结构简单，制作成本低，不受二极管自身质量和外界环境等因素干扰，能快速完成各种材料，数量，大小和形状的二极管的结温与结电容关系曲线的定标测量，具有精度高、操作方便等优点，有利于作为教具和相关方面测量仪器推广使用。

Description

一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种二极管结温与结电容测定仪，特别涉及一种基于二极管温变电容效应的二极管结温与结电容关系特性的测定仪。

背景技术

上个世纪60年代，科学家利用半导体PN结发光的原理，研制成了发光二极管。发光二极管因其较高的电光转化效率在照明中得到了广泛的应用。当前，发光二极管工作时电光转换效率仍有待提高，结温成为阻碍大功率二极管发展的主要因素。

测量结温是一种十分重要的技术。目前，测量二极管结温的方式主要有正向电压法、管脚温度法、光谱法，以及脉冲法等。传统的结温测量方法在完成二极管在任意电压与电流下的结温测量存在操作繁琐、线路复杂、成本较高的问题。

针对目前有关结温测量存在的一系列问题，如能基于二极管电容的温度依变性对已有的结温测量方式进行改进，通过完成二极管结温与结电容关系曲线的定标测量，从而在使用中能够测得结电容后直接得出其结温，是一种新的尝试，必将具有广泛的应用价值。因此，希望能设计一种可以在不同反向偏压下完成该结温测量方法的定标测量的装置。

发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种基于温变电容效应的二极管结温与结电容关系特性的测定仪，以解决目前照明式发光二极管结温测定困难的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，包括不锈钢壳体1、仪表盘区域2和电源接口3；

所述不锈钢壳体1包括可拆卸连接的上、下两壳体，上壳体内设有一层真空腔6，下壳体内设有填充材料4；所述仪表盘区域2设在下壳体中，仪表盘区域2从左到右分为电压表区域、电容表区域和温控仪区域三个部分；所述电源接口3设置于下壳体背部；

其中，所述电压表区域包括电压表显示屏13、电压表按钮14、稳压电源显示屏15、稳压电源按钮16和线圈电感23；所述电容表区域包括电容表显示屏17、电容表按钮18和瓷片电容22；所述温控仪区域包括温控仪PV显示屏19、温控仪SV显示屏20、温控仪按钮21和固态继电器24；

还包括位于上壳体内部的内侧导线7、接线柱8、外侧导线9和刻度线10以及加热管11和热电阻12；所述内侧导线7与外侧导线9之间通过接线柱8连接，接线柱8用于安装不同型号的二极管；所述加热管11一端通过外接电源与固态继电器24后连接到温控仪上，另一端通过固态继电器24后连接到温控仪上，热电阻12两端直接连接到温控仪上。

进一步地，所述不锈钢壳体1整体为圆柱形，上壳体底部内侧壁和下壳体顶部外侧壁均设有螺纹。

进一步地，所述真空腔6位于上壳体顶部内侧，所述填充材料4位于下壳体顶部内侧与上壳体交界处，下壳体背部还设有多个条状的散热孔5。

进一步地，所述内侧导线7、接线柱8、外侧导线9和刻度线10均位于上壳体内部靠近中间位置，内侧导线7和外侧导线9呈同心圆排列，内侧导线7半径小于外侧导线9，接线柱8均匀排列于两圆中间部分；内侧导线7靠近圆心侧有一圈0-360度刻度线10。

进一步地，所述加热管11位于内外侧导线同心圆圆心处，热电阻12位于刻度线0度对应的两圆中间部分。

进一步地，所述电压表区域外接电源，测量线路两端分别接内侧导线7和外侧导线9，其中，电压表显示屏13和电压表按钮14位于该区域上半部分，稳压电源显示屏15和稳压电源按钮16位于该区域的下半部分，线圈电感23位于电压表区域线路内部；所述电压表按钮14用于开关机；所述稳压电源按钮16用于开关机、粗调和细调电压输出大小；所述电压表显示屏13用于显示二极管两端直流电压数据信息；所述稳压电源显示屏15用于显示稳压电源输出电压数据信息；所述线圈电感23用于屏蔽交流电。

进一步地，所述电容表区域外接电源，测量线路两端分别接内侧导线7和外侧导线9；所述电容表按钮18包括电源按钮、测试按钮和调零按钮，电源按钮用于控制电容表开关机，测试按钮按下时电容表处于测试状态、弹出时电容表处于电容充电状态，调零按钮用于电容表调零；所述电容表显示屏17用于显示二极管电容值数据；所述瓷片电容22位于电容表区域线路内部，用于屏蔽直流电。

进一步地，所述温控仪区域外接电源，测试线路分别连接加热管11与热电阻12；所述温控仪PV显示屏19位于该区域上半部分，温控仪SV显示屏20和温控仪按钮21位于该区域的下半部分，固态继电器24位于温控仪区域线路内部，温控仪按钮21用于设置、光标左移、修改和增加参数值；所述温控仪SV显示屏20用于显示温度数据信息；所述固态继电器24用于控制加热管11工作状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型测定仪结构简单，制作成本低，不受二极管自身质量以及外界环境等因素的影响；结合本实用新型测定方法，能够测量二极管的结温、结电容以及结电压并得到每组二极管的结温-结电容关系曲线，验证二者的线性关系，为结温的测量提供了可靠的定标曲线，具有精度高、操作方便等优点，有利于推广使用；并且，可以根据二极管数量以及尺寸选择不同的接线柱，适用范围更广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型二极管结温与结电容关系特性的测定仪剖视结构示意图；

图2-图3为本实用新型整体结构示意；

图4为内部测试平台俯视示意图。

图中，1.不锈钢壳体 2.仪表盘区域 3.电源接口 4.填充材料 5.散热孔 6.真空腔 7.内侧导线 8.接线柱 9.外侧导线 10.刻度线 11.加热管 12.热电阻 13.电压表显示屏 14.电压表按钮 15.稳压电源显示屏 16.稳压电源按钮 17.电容表显示 18.电容表按钮 19.温控仪PV显示屏 20.温控仪SV显示屏 21.温控仪按钮 22.瓷片电容 23.线圈电感24.固态继电器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1-图4所示，本实用新型二极管结温与结电容关系特性的测定仪，包括不锈钢壳体1、仪表盘区域2和电源接口3。

所述不锈钢壳体1整体为圆柱形，包括上、下两壳体，上壳体底部内侧壁和下壳体顶部外侧壁均设有螺纹，可以旋转进行打开和关闭，上壳体顶部内侧设有一层真空腔6。所述下壳体顶部内侧与上壳体交界处还设有填充材料4。

所述仪表盘区域2设在下壳体中，仪表盘区域2从左到右分为电压表区域、电容表区域和温控仪区域三个部分，下壳体背部设有一电源接口以及多个条状的散热孔5。

本实用新型二极管结温与结电容关系特性的测定仪，还包括内侧导线7、接线柱8、外侧导线9和刻度线10，四者均位于上壳体内部靠近中间位置。内侧导线7和外侧导线9呈同心圆排列，内侧导线7半径小于外侧导线9，接线柱8均匀排列于两圆中间部分；内侧导线7靠近圆心侧有一圈0-360度刻度线10。内侧导线7与外侧导线9之间通过接线柱8连接，接线柱8用于安装不同型号的二极管。

本实用新型二极管结温与结电容关系特性的测定仪，还包括加热管11和热电阻12，所述加热管11位于内外侧导线同心圆圆心处，热电阻12位于刻度线0度对应的两圆中间部分。加热管11一端通过外接电源与固态继电器24后连接到温控仪上，另一端通过固态继电器24后连接到温控仪上。热电阻12两端直接连接到温控仪上。

所述电压表区域还包括电压表显示屏13、电压表按钮14、稳压电源显示屏15、稳压电源按钮16和线圈电感23。所述电压表显示屏13和电压表按钮14位于该区域上半部分，稳压电源显示屏15和稳压电源按钮16位于该区域的下半部分，线圈电感23位于电压表区域线路内部。所述电压表按钮14用于开关机；所述稳压电源按钮16用于开关机、粗调和细调电压输出大小；所述电压表显示屏13用于显示二极管两端直流电压数据信息；所述稳压电源显示屏15用于显示稳压电源输出电压数据信息；线圈电感23用于屏蔽交流电，保证电路稳定以及测量准确。电压表区域需外接电源，测量线路两端分别接内侧导线7和外侧导线9。

所述电容表区域还包括电容表显示屏17、电容表按钮18和瓷片电容22。所述电容表按钮18包括电源按钮、测试按钮和调零按钮，电源按钮用于控制电容表开关机，测试按钮按下时电容表处于测试状态、弹出时电容表处于电容充电状态，调零按钮用于电容表调零。所述电容表显示屏17用于显示二极管电容值数据。所述瓷片电容22位于电容表区域线路内部，用于屏蔽直流电，保证电路稳定以及测量准确。电容表区域需外接电源，测量线路两端分别接内侧导线7和外侧导线9。

所述温控仪区域还包括温控仪PV显示屏19、温控仪SV显示屏20、温控仪按钮21和固态继电器24。其中，所述温控仪PV显示屏19位于该区域上半部分，温控仪SV显示屏20和温控仪按钮21位于该区域的下半部分，，固态继电器24位于温控仪区域线路内部。所述温控仪按钮21用于设置、光标左移、修改和增加参数值；所述温控仪SV显示屏20用于显示温度数据信息；固态继电器24用于控制加热管11工作状态。温控仪区域需外接电源，测试线路分别连接加热管11与热电阻12。

所述位于下壳体内的瓷片电容22、线圈电感23和固态继电器24，能够保证电路稳定以及测量准确。

通过本实用新型二极管结温与结电容关系特性的测定仪可以得到5mm绿色发光二极管的电容与结温关系在20-120℃范围内近似为一次函数：c_T/n＝7.381×10^-3T+8.266，单位为pF，使用该定标曲线可以通过测量结电容后直接得出二极管的结温。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：包括不锈钢壳体(1)、仪表盘区域(2)和电源接口(3)；

所述不锈钢壳体(1)包括可拆卸连接的上、下两壳体，上壳体内设有一层真空腔(6)，下壳体内设有填充材料(4)；所述仪表盘区域(2)设在下壳体中，仪表盘区域(2)从左到右分为电压表区域、电容表区域和温控仪区域三个部分；所述电源接口(3)设置于下壳体背部；

其中，所述电压表区域包括电压表显示屏(13)、电压表按钮(14)、稳压电源显示屏(15)、稳压电源按钮(16)和线圈电感(23)；所述电容表区域包括电容表显示屏(17)、电容表按钮(18)和瓷片电容(22)；所述温控仪区域包括温控仪PV显示屏(19)、温控仪SV显示屏(20)、温控仪按钮(21)和固态继电器(24)；

还包括位于上壳体内部的内侧导线(7)、接线柱(8)、外侧导线(9)和刻度线(10)以及加热管(11)和热电阻(12)；所述内侧导线(7)与外侧导线(9)之间通过接线柱(8)连接，接线柱(8)用于安装不同型号的二极管；所述加热管(11)一端通过外接电源与固态继电器(24)后连接到温控仪上，另一端通过固态继电器(24)后连接到温控仪上，热电阻(12)两端直接连接到温控仪上。

2.根据权利要求1所述的一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：所述不锈钢壳体(1)整体为圆柱形，上壳体底部内侧壁和下壳体顶部外侧壁均设有螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：所述真空腔(6)位于上壳体顶部内侧，所述填充材料(4)位于下壳体顶部内侧与上壳体交界处，下壳体背部还设有多个条状的散热孔(5。

4.根据权利要求1所述的一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：所述内侧导线(7)、接线柱(8)、外侧导线(9)和刻度线(10)均位于上壳体内部靠近中间位置，内侧导线(7)和外侧导线(9)呈同心圆排列，内侧导线(7)半径小于外侧导线(9)，接线柱(8)均匀排列于两圆中间部分；内侧导线(7)靠近圆心侧有一圈0-360度刻度线(10)。

5.根据权利要求1所述的一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：所述加热管(11)位于内外侧导线同心圆圆心处，热电阻(12)位于刻度线0度对应的两圆中间部分。

6.根据权利要求1所述的一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：所述电压表区域外接电源，测量线路两端分别接内侧导线(7)和外侧导线(9)，其中，电压表显示屏(13)和电压表按钮(14)位于该区域上半部分，稳压电源显示屏(15)和稳压电源按钮(16)位于该区域的下半部分，线圈电感(23)位于电压表区域线路内部；所述电压表按钮(14)用于开关机；所述稳压电源按钮(16用于开关机、粗调和细调电压输出大小；所述电压表显示屏(13用于显示二极管两端直流电压数据信息；所述稳压电源显示屏(15)用于显示稳压电源输出电压数据信息；所述线圈电感(23)用于屏蔽交流电。

7.根据权利要求1所述的一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：所述电容表区域外接电源，测量线路两端分别接内侧导线(7)和外侧导线(9)；所述电容表按钮(18)包括电源按钮、测试按钮和调零按钮，电源按钮用于控制电容表开关机，测试按钮按下时电容表处于测试状态、弹出时电容表处于电容充电状态，调零按钮用于电容表调零；所述电容表显示屏(17)用于显示二极管电容值数据；所述瓷片电容(22)位于电容表区域线路内部，用于屏蔽直流电。

8.根据权利要求1所述的一种二极管结温与结电容关系特性的测定仪，其特征在于：所述温控仪区域外接电源，测试线路分别连接加热管(11)与热电阻(12)；所述温控仪PV显示屏(19)位于该区域上半部分，温控仪SV显示屏(20)和温控仪按钮(21)位于该区域的下半部分，固态继电器(24)位于温控仪区域线路内部，温控仪按钮(21)用于设置、光标左移、修改和增加参数值；所述温控仪SV显示屏(20)用于显示温度数据信息；所述固态继电器(24)用于控制加热管(11)工作状态。

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