JP2006064535A - Surge resistance measuring apparatus - Google Patents

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Yasuhiro Kikuno
泰宏 菊野
Katsuhisa Tsujimoto
克久 辻本
Atsushi Sakamoto
敦 坂本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surge resistance measuring apparatus suitable for continuous measurement. <P>SOLUTION: The surge resistance measuring apparatus comprises a voltage application section 1 for applying a voltage across a pair of connecting terminals 3 to which an element to be measured E is connected and a measuring section 2 for measuring a voltage value and a current value across the pair of connecting terminals 3. The voltage application section 1 comprises: a DC power source 5 of which the high-potential side is connected to one terminal 3a of the pair of connecting terminals 3 through an inductor 6 and of which the low-potential side is connected to the other terminal 3b of the pair of connecting terminals 3; a switching element 4 which has a source terminal 4b and a drain terminal 4c of which the continuity and opening are controlled by a control signal P inputted to a gate terminal 4a and of which a pair of terminals to be controlled 3 are connected to the pair of connecting terminals 3, respectively; and a control circuit 7 which inputs the control signal P, which allows a continuity between the source terminal 4b and the drain terminal 4c for a predetermined period of time, to the gate terminal 4a of the switching element 4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、素子のサージ耐量を測定するサージ耐量測定装置に関する。   The present invention relates to a surge tolerance measuring apparatus for measuring a surge tolerance of an element.

素子の特性には、どの程度の大きさの電圧または電流にまで耐えられるかを示す破壊耐量がある。この破壊耐量には、静電気に対する静電耐量や、サージに対するサージ耐量などがあり、近年、DC−DCコンバータなどに用いられる、例えばパワーMOSFETなどの高速スイッチング素子においては、サージ耐量を評価する必要性が増大している。   The characteristics of the device include a breakdown tolerance that indicates how much voltage or current can be withstood. The breakdown resistance includes electrostatic resistance against static electricity and surge resistance against surge. In recent years, it is necessary to evaluate surge resistance in high-speed switching elements such as power MOSFETs used in DC-DC converters. Has increased.

サージ耐量を測定するためには、素子に短時間、電圧又は電流を印加する必要があり、特許文献1では、ダイオードのサージ耐量測定方法において、ヒューズが溶断するまでの時間によりサージの印加時間を定める技術を開示している。
特公平6−14098号公報
In order to measure the surge resistance, it is necessary to apply a voltage or current to the element for a short time. In Patent Document 1, in the method of measuring the surge resistance of a diode, the time for applying the surge is determined by the time until the fuse blows. The technology to be defined is disclosed.
Japanese Examined Patent Publication No. 6-14098

特許文献1に開示された技術によれば、安価な構成でサージ耐量の測定が行えるので有用であるが、異なる条件で測定するには異なる特性を有するヒューズと取り替える必要があり、連続して測定を行えるものではなかった。   According to the technique disclosed in Patent Document 1, it is useful because it can measure surge resistance with an inexpensive configuration, but it is necessary to replace with a fuse having different characteristics in order to measure under different conditions. It was not something that could be done.

本発明は、上記事由を考慮してなされたもので、その目的とするところは、連続測定に適したサージ耐量測定装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of the above-described reasons, and an object of the present invention is to provide a surge tolerance measuring apparatus suitable for continuous measurement.

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、被測定素子が接続される一対の接続端子間に電圧を印加する電圧印加部と、該一対の接続端子間の電圧値と電流値を測定する測定部とを備えるものであって、電圧印加部は、高電位側がインダクタを介して前記一対の接続端子の一方の端子に接続されるとともに低電位側が前記一対の接続端子の他方の端子に接続された直流電源と、制御端子に入力される制御信号により導通と開放が制御される一対の被制御端子を備えるとともに前記一対の被制御端子が前記一対の接続端子にそれぞれ接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の制御端子に被制御端子間を所定時間導通させる制御信号を入力する制御回路とを有している。   In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 includes a voltage application unit that applies a voltage between a pair of connection terminals to which a device under test is connected, and a voltage value and a current value between the pair of connection terminals. A voltage applying unit, the high potential side being connected to one terminal of the pair of connection terminals via an inductor, and the low potential side being the other of the pair of connection terminals. A DC power source connected to the terminal, and a pair of controlled terminals whose conduction and opening are controlled by a control signal input to the control terminal, and the pair of controlled terminals are connected to the pair of connection terminals, respectively. A switching element; and a control circuit for inputting a control signal for conducting the controlled terminal between the controlled terminals for a predetermined time to the control terminal of the switching element.

したがって、制御回路によりスイッチング素子の制御端子に入力される制御信号を用いてスイッチング素子の被制御端子間を導通させる時間を変化させ、インダクタに蓄積された磁気エネルギーの量を調整することにより、被測定素子に印加する電圧を変化させることができる。   Therefore, the control signal input to the control terminal of the switching element by the control circuit is used to change the time for conducting between the controlled terminals of the switching element, and to adjust the amount of magnetic energy accumulated in the inductor. The voltage applied to the measuring element can be changed.

請求項2に係る発明は、請求項1記載のサージ耐量測定装置において、前記制御回路は、前記所定時間を単調増加するように変化させている。   The invention according to claim 2 is the surge tolerance measuring apparatus according to claim 1, wherein the control circuit changes the predetermined time so as to monotonously increase.

したがって、制御回路は、制御信号が被制御端子間を導通させる時間を単調増加するようにしたので、被測定素子に印加する電圧を徐々に高くする連続測定を行うことができる。   Therefore, since the control circuit monotonically increases the time during which the control signal conducts between the controlled terminals, it is possible to perform continuous measurement in which the voltage applied to the element to be measured is gradually increased.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2のいずれかに記載のサージ耐量測定装置において、前記測定部は、前記一対の接続端子間の電圧値と電流値に基づいて被測定素子の破壊を判断している。   The invention according to claim 3 is the surge immunity measuring device according to claim 1 or 2, wherein the measuring section destroys the element under measurement based on the voltage value and the current value between the pair of connection terminals. Judging.

したがって、被測定素子が破壊したことを知ることができるので、この情報を用いて、例えば被測定素子が破壊した後に電圧を印加することを避けることができる。   Therefore, since it can be known that the element to be measured has been destroyed, it is possible to avoid applying a voltage after the element to be measured has been destroyed, for example, using this information.

本願発明によれば、制御回路によりスイッチング素子の制御端子に入力される制御信号を用いてスイッチング素子の被制御端子間を導通させる時間を変化させ、被測定素子に印加する電圧を変化させることができる。したがって、連続測定に適したサージ耐量測定装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to change the voltage applied to the element to be measured by changing the time for conduction between the controlled terminals of the switching element using the control signal input to the control terminal of the switching element by the control circuit. it can. Therefore, a surge tolerance measuring device suitable for continuous measurement can be provided.

本願発明に係るサージ耐量測定装置の一実施形態について、図1〜図6に基づいて説明する。このサージ耐量測定装置は、図1に示すように電圧印加部1と測定部2とを備えている。そして、この電圧印加部1は、サージ耐量を測定すべき被測定素子Eを接続する一対の接続端子3に電圧を印加するものであり、スイッチング素子4と、直流電源5と、インダクタ6と、制御回路7とを有して構成されている。   One embodiment of a surge tolerance measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the surge resistance measuring apparatus includes a voltage application unit 1 and a measurement unit 2. And this voltage application part 1 applies a voltage to a pair of connecting terminal 3 which connects the to-be-measured element E which should measure a surge tolerance, The switching element 4, DC power supply 5, Inductor 6, And a control circuit 7.

スイッチング素子4は、例えばMOSFETであり、制御端子であるゲート端子4aと、被制御端子であるドレイン端子4bとソース端子4cとを有している。ドレイン端子4bは、接続端子3の一方の端子3aに、ソース端子4cは、接続端子3の他方の端子3bにそれぞれ接続されている。このスイッチング素子4は、ゲート端子4aに入力される制御信号Pによりドレイン端子4bとソース端子4cとの間の導通と開放とが制御される。ここでは、ゲート端子4aに正電圧が加わるとドレイン端子4bからソース端子4cに電流が流れるようになっている。   The switching element 4 is, for example, a MOSFET, and includes a gate terminal 4a that is a control terminal, a drain terminal 4b that is a controlled terminal, and a source terminal 4c. The drain terminal 4 b is connected to one terminal 3 a of the connection terminal 3, and the source terminal 4 c is connected to the other terminal 3 b of the connection terminal 3. In the switching element 4, conduction and opening between the drain terminal 4 b and the source terminal 4 c are controlled by a control signal P input to the gate terminal 4 a. Here, when a positive voltage is applied to the gate terminal 4a, a current flows from the drain terminal 4b to the source terminal 4c.

ここで、スイッチング素子4の被制御端子間の耐電圧は、被測定素子Eの耐電圧よりも大きいものを用いる必要がある。それは、被測定素子Eとスイッチング素子4の被制御端子間とが並列接続になっており、後述のインダクタ6により生じる電圧が双方に印加されるので、仮にスイッチング素子4の被制御端子間の耐電圧が被測定素子Eの耐電圧よりも小さければ、先にスイッチング素子4が破壊され、測定ができなくなるためである。   Here, the withstand voltage between the controlled terminals of the switching element 4 needs to be larger than the withstand voltage of the element E to be measured. This is because the measured element E and the controlled terminal of the switching element 4 are connected in parallel, and a voltage generated by the inductor 6 described later is applied to both, so that the resistance between the controlled terminals of the switching element 4 is temporarily assumed. This is because, if the voltage is smaller than the withstand voltage of the element E to be measured, the switching element 4 is destroyed first, and measurement cannot be performed.

直流電源5は、高電位側が後述のインダクタ6を介して接続端子3の一方の端子3aに接続され、低電位側が接続端子3の他方の端子3bに接続されている。   The DC power supply 5 has a high potential side connected to one terminal 3 a of the connection terminal 3 via an inductor 6 described later, and a low potential side connected to the other terminal 3 b of the connection terminal 3.

インダクタ6は、芯材としてのフェライトコアに導線を巻いて形成され、インダクタンスが大きく、多くの磁気エネルギーを蓄積できるようになっている。インダクタ6は、導線の抵抗値と巻数、芯材の材質を変化させることにより、直流抵抗とインダクタンス及び時定数を調整することができ、インダクタ6に直流電圧をかけたときのインダクタ6に流れる電流の時間特性を変化させることができる。例えば、所定の電圧を印加したときの最大電流を大きくするときは、導線に用いる線材の抵抗率を下げることや断面積を大きくすること、巻数を少なくして導線全体の抵抗を小さくすることなどにより調整できる。   The inductor 6 is formed by winding a conductive wire around a ferrite core as a core material, has a large inductance, and can store a large amount of magnetic energy. The inductor 6 can adjust the DC resistance, the inductance, and the time constant by changing the resistance value and the number of turns of the conducting wire and the material of the core material, and the current flowing through the inductor 6 when a DC voltage is applied to the inductor 6. The time characteristic can be changed. For example, when increasing the maximum current when a predetermined voltage is applied, decreasing the resistivity of the wire used for the conductive wire, increasing the cross-sectional area, reducing the number of turns and reducing the overall resistance of the conductive wire, etc. Can be adjusted.

制御回路7は、任意波形発生装置であり、スイッチング素子4のゲート端子4aと端子3bとに接続されて、ゲート端子4aに矩形でパルス状の制御信号Pを入力する。スイッチング素子4は、ゲート端子4aにその制御信号Pが入力されると、所定時間、ソース端子4bとドレイン端子4cとの間が導通される。ここで、所定時間は、制御信号Pにより定まるものであり、ここではパルス幅と同一の時間となっている。この制御信号Pは、図4に示すように、制御信号P1,P2,P3,P4…のように連続的に入力され、それぞれのパルス幅T1,T2,T3,T4…がT1<T2<T3<T4<…の関係となるように、つまり、パルス幅Tが単調増加するようになっている(この明細書において、制御信号P1,P2,P3,P4…を総称するときには制御信号Pと、そのパルス幅T1,T2,T3,T4…を総称するときにはパルス幅Tと記述するものとする。)。この制御回路7は、外部から開始信号SSが入力されると動作を開始し、停止信号SEが入力されると動作を停止する。   The control circuit 7 is an arbitrary waveform generator and is connected to the gate terminal 4a and the terminal 3b of the switching element 4 and inputs a rectangular and pulsed control signal P to the gate terminal 4a. When the control signal P is input to the gate terminal 4a, the switching element 4 is electrically connected between the source terminal 4b and the drain terminal 4c for a predetermined time. Here, the predetermined time is determined by the control signal P, and here is the same time as the pulse width. As shown in FIG. 4, the control signal P is continuously input as control signals P1, P2, P3, P4..., And the respective pulse widths T1, T2, T3, T4. <T4 <..., that is, the pulse width T monotonously increases (in this specification, the control signals P1, P2, P3, P4,. The pulse widths T1, T2, T3, T4... Are collectively referred to as pulse width T). The control circuit 7 starts operating when a start signal SS is input from the outside, and stops operating when a stop signal SE is input.

測定部2は、接続端子間の電圧値と、接続端子に流れる電流値を測定するものであり、図2に示すように、電圧入力部2dと,電流入力部2eと、A/D変換器2fと、処理部2gと、記憶部2hと、表示部2cとを有して構成されている。   The measurement unit 2 measures the voltage value between the connection terminals and the current value flowing through the connection terminal. As shown in FIG. 2, the voltage input unit 2d, the current input unit 2e, and the A / D converter 2f, a processing unit 2g, a storage unit 2h, and a display unit 2c.

電圧入力部2dは、接続端子3に接続される電圧入力端子2aを有しており、電圧入力端子2a間の電圧信号をA/D変換器2fに入力する。一方、電流入力部2eは、電流入力用コイル2bを有しており、電流入力用コイル2b内を流れる電流により電流入力用コイル2bに誘起される電圧信号をA/D変換器2fに入力する。A/D変換器2fは、入力された電流値及び電圧値を示すアナログ信号を一定の時間間隔でディジタル信号に変換して処理部2gに入力する。   The voltage input unit 2d has a voltage input terminal 2a connected to the connection terminal 3, and inputs a voltage signal between the voltage input terminals 2a to the A / D converter 2f. On the other hand, the current input unit 2e has a current input coil 2b, and inputs a voltage signal induced in the current input coil 2b by the current flowing in the current input coil 2b to the A / D converter 2f. . The A / D converter 2f converts the input analog signal indicating the current value and voltage value into a digital signal at a constant time interval and inputs the digital signal to the processing unit 2g.

処理部2gは、中央処理装置であり、A/D変換器2fから電圧値と電流値のディジタル信号を取得し、記憶部2fに記憶させるとともに、表示部2cにグラフを表示させる。ここで、記憶部2fは、ハードディスクやメモリなどで構成されており、表示部2cは、例えば液晶ディスプレイなどで構成されている。   The processing unit 2g is a central processing unit, acquires digital signals of voltage values and current values from the A / D converter 2f, stores them in the storage unit 2f, and displays a graph on the display unit 2c. Here, the memory | storage part 2f is comprised by the hard disk, memory, etc., and the display part 2c is comprised by the liquid crystal display etc., for example.

処理部2gは、得られた電圧波形と電流波形から、電圧波形の微分値dV/dtと、電流波形の微分値di/dtとを算出し、これらのうちどちらが先に負になるかに基づいて被測定素子Eが破壊したかどうかを判断する。これは、図6に示すように、破壊していないときの電圧波形C5の微分値が負になる点は、電流波形C7の微分値が負になる点よりも遅く現れ、破壊したときの電圧波形C6の微分値が負になる点は、電流波形C7の微分値が負になる点よりも早く現れることに基づくものである。そして、処理部2gは、被測定素子Eが破壊されたと判断すると、制御回路7に停止信号SEを入力する。   The processing unit 2g calculates a differential value dV / dt of the voltage waveform and a differential value di / dt of the current waveform from the obtained voltage waveform and current waveform, and based on which of these becomes negative first. Then, it is determined whether or not the device E to be measured is destroyed. This is because, as shown in FIG. 6, the point at which the differential value of the voltage waveform C5 when not broken appears negative is later than the point at which the differential value of the current waveform C7 becomes negative. The point where the differential value of the waveform C6 becomes negative is based on the fact that it appears earlier than the point where the differential value of the current waveform C7 becomes negative. When the processing unit 2g determines that the element E to be measured is destroyed, the processing unit 2g inputs a stop signal SE to the control circuit 7.

次に、サージ耐量測定装置の外観について、図3を用いて説明する。このサージ耐量測定装置は、導体で形成された筐体C内に電圧印加部1と測定部2が収納されており、筐体Cの一面に、表示部2cと、接続端子3である端子3a,3bが露出して設けられ、その同じ面に操作釦7aが設けられている。この操作釦7aは、測定の開始及び終了を指示する押し釦であり、押下すると制御回路7に開始信号SSが入力され、この状態で再度押下すると停止信号が入力される。   Next, the appearance of the surge resistance measuring apparatus will be described with reference to FIG. In this surge resistance measuring device, a voltage application unit 1 and a measurement unit 2 are housed in a housing C formed of a conductor, and a display unit 2c and a terminal 3a which is a connection terminal 3 are provided on one surface of the housing C. , 3b are exposed and an operation button 7a is provided on the same surface. The operation button 7a is a push button for instructing start and end of measurement. When the operation button 7a is pressed, a start signal SS is input to the control circuit 7, and when pressed again in this state, a stop signal is input.

被測定素子Eの接続端子3への取り付けは、アタッチメント8を用いて行う。アタッチメント8は、素子側アタッチメント8aと、基礎アタッチメント8bとを組み合わせて形成されている。素子側アタッチメント8aは、樹脂により直方体状に形成されたものであり、その一面に素子に固有のピン配列を差し込める孔が開いている。そして、それらの孔のうち接続端子3に接続する2つのピンに対応する孔のみ、導体により反対側の面の所定の位置まで接続されている。そのため、素子側アタッチメント8aの素子を差し込んだ面の反対側の面の所定位置には2つの端子が存在している。   Attachment of the device under test E to the connection terminal 3 is performed using the attachment 8. The attachment 8 is formed by combining an element side attachment 8a and a basic attachment 8b. The element side attachment 8a is formed in the shape of a rectangular parallelepiped with resin, and a hole into which a pin arrangement specific to the element can be inserted is opened on one surface thereof. And only the hole corresponding to two pins connected to the connection terminal 3 among those holes is connected to a predetermined position on the opposite surface by the conductor. Therefore, there are two terminals at a predetermined position on the surface opposite to the surface into which the element of the element side attachment 8a is inserted.

一方、基礎アタッチメント8bは、樹脂により直方体状に形成されたものであり、そのうちの一面の中央に、素子側アタッチメント8aを嵌め合わせる凹部を有している。その凹部の底部の表面には、素子側アタッチメント8aの被測定素子Eに対して反対側の面の所定位置に存在する2つの端子の位置に対応して、それらが接触するように2つの端子が設けられている。凹部に存在する2つの端子は、基礎アタッチメント8b内を導体で接続され、この凹部の存在する面とは反対側の面に端子3a,3bと同じ間隔に設けられた細い棒状のアタッチメント端子8c,8dが設けられている。そのため、アタッチメント8に被測定素子Eを取り付け、アタッチメント端子8c,8dを端子3a,3bに挿入することにより、被測定素子Eの特定のピンを接続端子3に接続することができる。ここで、素子側アタッチメントを素子の種類や、測定するピン番号ごとに準備することにより、被測定素子Eの取り付けが容易になるので、測定の効率を上げることができる。   On the other hand, the basic attachment 8b is formed in a rectangular parallelepiped shape with a resin, and has a concave portion for fitting the element side attachment 8a in the center of one surface thereof. The two terminals are in contact with the surface of the bottom of the recess, corresponding to the positions of the two terminals existing at predetermined positions on the surface opposite to the element E to be measured of the element side attachment 8a. Is provided. The two terminals existing in the recess are connected by conductors in the basic attachment 8b, and are attached to the surface opposite to the surface where the recess exists at the same distance as the terminals 3a and 3b. 8d is provided. Therefore, a specific pin of the measured element E can be connected to the connection terminal 3 by attaching the measured element E to the attachment 8 and inserting the attachment terminals 8c and 8d into the terminals 3a and 3b. Here, by preparing the element side attachment for each type of element and each pin number to be measured, it is easy to attach the element E to be measured, so that the measurement efficiency can be increased.

次に、本願発明のサージ耐量測定装置の動作について説明する。被測定素子Eをアタッチメント8に接続し、アタッチメント8のアタッチメント端子8c,8dを端子3a,3bに挿入する。そして、測定者が操作釦7aを押下すると、制御回路7に開始信号SSが入力される。すると、制御回路7は、スイッチング素子4のゲート端子4aに図4に示す制御信号Pを入力する。すると、1回目の制御信号P1により電圧が与えられている間、スイッチング素子4のソース端子4bとドレイン端子4cとの間が導通するようになり、直流電源5による電流は、インダクタ6とスイッチング素子4を通る。このとき、インダクタ6には、磁気エネルギーが蓄えられる。それから、パルス間の電圧が与えられていない状態になると、スイッチング素子4のソース端子4bとドレイン端子4cとの間が開放状態となる。すると、インダクタ6は、自身に流れている電流を流し続けるように働くから、結果として、接続端子3の端子3a,3b間にインダクタ6に流れている電流に応じた電圧が発生する。   Next, the operation of the surge resistance measuring device of the present invention will be described. The element to be measured E is connected to the attachment 8, and the attachment terminals 8c and 8d of the attachment 8 are inserted into the terminals 3a and 3b. When the measurer presses the operation button 7 a, the start signal SS is input to the control circuit 7. Then, the control circuit 7 inputs the control signal P shown in FIG. 4 to the gate terminal 4 a of the switching element 4. Then, while the voltage is given by the first control signal P1, the source terminal 4b and the drain terminal 4c of the switching element 4 become conductive, and the current from the DC power source 5 is changed between the inductor 6 and the switching element. Go through 4. At this time, magnetic energy is stored in the inductor 6. Then, when the voltage between pulses is not applied, the source terminal 4b and the drain terminal 4c of the switching element 4 are opened. Then, the inductor 6 works so as to keep the current flowing through itself, and as a result, a voltage corresponding to the current flowing through the inductor 6 is generated between the terminals 3a and 3b of the connection terminal 3.

2回目の制御信号P2は、1回目の制御信号P1よりもパルス幅Tが大きいので、スイッチング素子4のソース端子4bとドレイン端子4cの導通する時間が長くなる。すると、インダクタ6に流れる電流は、過渡現象の範囲であれば、1回目の制御信号P1のときよりも2回目の制御信号P2のときの方が大きくなる。したがって、接続端子3の端子3a,3b間に印加される電圧も1回目の制御信号P1のときよりも2回目の制御信号P2のときの方が大きくなる。3回目の制御信号P3以降も同様である。   Since the second control signal P2 has a pulse width T larger than that of the first control signal P1, the time during which the source terminal 4b and the drain terminal 4c of the switching element 4 are conducted is increased. Then, the current flowing through the inductor 6 is larger in the second control signal P2 than in the first control signal P1 within the range of the transient phenomenon. Therefore, the voltage applied between the terminals 3a and 3b of the connection terminal 3 is also larger at the second control signal P2 than at the first control signal P1. The same applies to the third and subsequent control signals P3.

一方、処理部2gは、それぞれの制御信号Pにおいて、記憶部2hに記憶された測定し始めてからの電圧波形と電流波形から、各時刻における電圧波形の微分値dV/dtと、電流波形の微分値di/dtとを算出し、これらのうちどちらが先に負になるかに基づいて被測定素子Eが破壊したかどうかを判断する。そして、処理部2gは、被測定素子Eが破壊されたと判断したときに、制御回路7に停止信号SEを送出するので、制御回路7は制御信号Pのゲート端子4aへの入力を停止する。   On the other hand, in each control signal P, the processing unit 2g determines the voltage waveform differential value dV / dt at each time and the current waveform differentiation from the voltage waveform and the current waveform stored in the storage unit 2h. The value di / dt is calculated, and it is determined whether the device under test E has been destroyed based on which of these values is negative first. When the processing unit 2g determines that the element E to be measured has been destroyed, it sends a stop signal SE to the control circuit 7, so that the control circuit 7 stops inputting the control signal P to the gate terminal 4a.

このようにして得られたサージ耐量の測定結果は、例えば図5のようになる。図5では4回目の制御信号P4で被測定素子Eが破壊された場合について示している。この結果の特性C1〜C4により、被測定素子Eがどのような電圧電流で破壊されるかを知ることができる。   The measurement result of the surge resistance obtained in this way is, for example, as shown in FIG. FIG. 5 shows the case where the device under test E is destroyed by the fourth control signal P4. From the resulting characteristics C1 to C4, it is possible to know the voltage and current at which the element E to be measured is destroyed.

このように、本願発明のサージ耐量測定装置においては、制御回路7によりスイッチング素子4の制御端子であるゲート端子4aに入力される制御信号Pを用いてスイッチング素子4のソース端子4bとドレイン端子4cとの間を導通させる時間を変化させ、インダクタ6に蓄積された磁気エネルギーの量を調整することにより、被測定素子Eに印加する電圧を変化させることができる。また、スイッチング素子4のソース端子4bとドレイン端子4cとの間を導通させる時間を単調増加するようにしたので、被測定素子Eに印加する電圧を徐々に高くする連続測定に適したサージ耐量測定装置を提供することができる。また、被測定素子Eが破壊したことを知ることができるので、この情報を用いて例えば破壊した後に電圧を印加することを避けることができる。   As described above, in the surge tolerance measuring apparatus according to the present invention, the source signal 4b and the drain terminal 4c of the switching element 4 using the control signal P input to the gate terminal 4a that is the control terminal of the switching element 4 by the control circuit 7. The voltage applied to the element E to be measured can be changed by changing the time for conducting the current between the two and adjusting the amount of magnetic energy accumulated in the inductor 6. In addition, since the time for conducting between the source terminal 4b and the drain terminal 4c of the switching element 4 is monotonously increased, the surge resistance measurement suitable for continuous measurement in which the voltage applied to the element E to be measured is gradually increased. An apparatus can be provided. Moreover, since it can be known that the element E to be measured has been destroyed, it is possible to avoid applying a voltage after the destruction, for example, using this information.

なお、実施形態において、スイッチング素子4にMOSFETを用いた例について説明したが、それに限るものではなく、他の構成のFETやトランジスタ、サイリスタなどのように、制御端子に入力される制御信号Pにより導通と開放とが制御される一対の被制御端子を備えるものであれば用いることができる。   In the embodiment, an example in which a MOSFET is used as the switching element 4 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a control signal P input to a control terminal such as an FET, a transistor, or a thyristor having another configuration is used. Any device having a pair of controlled terminals whose conduction and release are controlled can be used.

また、制御信号Pが矩形波のパルス信号の場合について説明したが、それに限るものではなく、被制御端子間を所定時間導通させるものであればどのような波形であっても良い。   In addition, although the case where the control signal P is a rectangular pulse signal has been described, the present invention is not limited to this, and any waveform may be used as long as it allows conduction between controlled terminals for a predetermined time.

本願発明のサージ耐量測定装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the surge tolerance measuring apparatus of this invention. 本願発明のサージ耐量測定装置の測定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the measurement part of the surge tolerance measuring apparatus of this invention. 本願発明のサージ耐量測定装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the surge tolerance measuring apparatus of this invention. 制御回路の出力する制御信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the control signal which a control circuit outputs. サージ耐量の測定結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the measurement result of surge tolerance. 1回の制御信号入力に対する接続端子間の電圧値と電流値の変化を示すグラフ図である。It is a graph which shows the change of the voltage value between connection terminals with respect to one control signal input, and an electric current value.

符号の説明Explanation of symbols

1 電圧印加部
2 測定部
3 接続端子
4 スイッチング素子
4a ゲート端子(制御端子)
4b ソース端子(被制御端子)
4c ドレイン端子(被制御端子)
5 直流電源
6 インダクタ
7 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Voltage application part 2 Measuring part 3 Connection terminal 4 Switching element 4a Gate terminal (control terminal)
4b Source terminal (controlled terminal)
4c Drain terminal (controlled terminal)
5 DC power supply 6 Inductor 7 Control circuit

Claims (3)

被測定素子が接続される一対の接続端子間に電圧を印加する電圧印加部と、該一対の接続端子間の電圧値と電流値を測定する測定部とを備えるものであって、電圧印加部は、高電位側がインダクタを介して前記一対の接続端子の一方の端子に接続されるとともに低電位側が前記一対の接続端子の他方の端子に接続された直流電源と、制御端子に入力される制御信号により導通と開放が制御される一対の被制御端子を備えるとともに前記一対の被制御端子が前記一対の接続端子にそれぞれ接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の制御端子に被制御端子間を所定時間導通させる制御信号を入力する制御回路とを有することを特徴とするサージ耐量測定装置。   A voltage application unit that applies a voltage between a pair of connection terminals to which a device under test is connected; and a measurement unit that measures a voltage value and a current value between the pair of connection terminals. The high-potential side is connected to one terminal of the pair of connection terminals via an inductor, and the low-potential side is connected to the other terminal of the pair of connection terminals, and the control is input to the control terminal. A switching element having a pair of controlled terminals whose conduction and opening are controlled by a signal, and the pair of controlled terminals connected to the pair of connection terminals, respectively, and the control terminal of the switching element between the controlled terminals A surge tolerance measuring apparatus comprising: a control circuit for inputting a control signal for conducting for a predetermined time. 前記制御回路は、前記所定時間を単調増加するように変化させるものであることを特徴とする請求項1記載のサージ耐量測定装置。   The surge resistance measuring apparatus according to claim 1, wherein the control circuit changes the predetermined time so as to monotonously increase. 前記測定部は、前記一対の接続端子間の電圧値と電流値に基づいて被測定素子の破壊を判断することを特徴とする請求項1又は2記載のサージ耐量測定装置。   The surge withstand measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein the measuring unit determines whether the element to be measured is broken based on a voltage value and a current value between the pair of connection terminals.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008164364A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Device and method for evaluating semiconductor element
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CN109239570A (en) * 2018-10-31 2019-01-18 中国振华集团永光电子有限公司(国营第八七三厂) A kind of diode forward current surge experimental circuit

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