PL130002B2 - Arrangement of digital meter of reverse recovery time of semiconductor power devices - Google Patents

Arrangement of digital meter of reverse recovery time of semiconductor power devices Download PDF

Info

Publication number
PL130002B2
PL130002B2 PL23843382A PL23843382A PL130002B2 PL 130002 B2 PL130002 B2 PL 130002B2 PL 23843382 A PL23843382 A PL 23843382A PL 23843382 A PL23843382 A PL 23843382A PL 130002 B2 PL130002 B2 PL 130002B2
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
inputs
voltage
outputs
output
digital
Prior art date
Application number
PL23843382A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL238433A2 (en
Inventor
Tadeusz Dudzinski
Edward Mirkowski
Jerzy Stepien
Original Assignee
Zaklady Elektronowe Lamina
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zaklady Elektronowe Lamina filed Critical Zaklady Elektronowe Lamina
Priority to PL23843382A priority Critical patent/PL130002B2/en
Publication of PL238433A2 publication Critical patent/PL238433A2/en
Publication of PL130002B2 publication Critical patent/PL130002B2/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad cyfrowego miernika czasu dla odzyskiwania wlasciwosci zaworowych pólprzewodnikowych przyrzadów mocy, umozliwiajacy bezposredni cyfrowy odczyt czasu odzyskiwania wlasciwosci zaworowych trr.Dioda lub tyrystor po zakonczeniu impulsu przewodzenia ma w swoim kierunku wstecznym przez pewien czas niewielka rezystancje. Czas ten nazwany jest czasem odzyskiwania wlasciwosci zaworowych tir. Zgodnie z norma, czas ten okreslany jestjako odcinek czasowy od punktu przejscia pradu plynacego przez diode lub tyrystor przez zero, do punktu przeciecia sie z osia czasowa prostej przechodzacej przez punkty 0,9 Ir i 0,25 Ir, gdzie Irjest wartoscia szczytowa pradu zwrotnego. W oparciu o wykres pradu mozna wyprowadzic wyrazenie na czas odzyskiwania wlasciwosci zaworo¬ wych trr jako trr= 1,384 t2-0,384ti.Znana jest oscylograficzna metoda pomiaru tn pólprzewodnikowych przyrzadów mocy.Polega ona na obserwacji impulsu pradu zwrotnego na ekranie oscylografu, ustaleniu poziomów 0,9 Ir i 0,25Ir oraz odczycie z ekranu czasu tn. Metoda ta jest malo dokladna, czasochlonna i nie nadaje sie do stosowania przy produkcji seryjnej, gdzie na przyklad wszystkie szybkie diody powinny miec mierzony czas tn.Celem wynalazku jest zobiektyzowanie i ulatwienie pomiaru czasu tn.Zadaniem wynalazku jest utworzenie ukladu przetwarzajacego czas odzyskiwania wlasciwosci zaworowych tn na napiecie stale, dajace sie zmierzyc cyfrowym miernikiem napiecia stalego wyskalowanym w mikrosekundach.Zadanie to zostalo zrealizowane przez uklad, w którym wyjscie przekladnika pradowego umieszczonego w obwodzie pradowym badanego przyrzadu pólprzewodnikowego duzej mocy podawane jest na wtórnik napieciowy, którego wyjscie podlaczone jest do wejscia detektora napiecia szczytowego i do wejscia komparatora przejscia przez zero. Do wyjscia detektora napiecia szczytowego podlaczony jest podwójny dzielnik napiecia, dokonujacy podzialu napiecia w sto¬ sunku 0,9 i 0,25, którego oba wyjscia podlaczone sa odpowiednio do dwóch komparatorów napiecia, których drugie wejscia polaczone sa z wyjsciem wtórnika napiecia, a wyjscia doprowa¬ dzone sa do odpowiadajacych im uniwibratorów. Wyjscia tych uniwibratorów polaczone sa z2 130 002 wejsciami cyfrowymi dwóch wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia, których wejscia analogowe polaczone sa z wyjsciami dwóch generatorów napiecia piloksztaltnego podlaczonych po swej stronie wejsciowej z wejsciem komparatora przejscia przez zero. Wyjscia wzmacniaczy próbkuja¬ cych z pamiecia podlaczone sa do wejsc wzmacniacza róznicowego, na którego wyjsciu zalaczony jest cyfrowy miernik napiecia stalego.Przyklad wykonania wynalazku przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad polaczen cyfrowego miernika czasu odzyskiwania wlasciwosci zaworowych ,a fig. 2 jest wykresem zaleznosci napieciowo-czasowych w okresie nastepujacym bezposrednio po zakoncze¬ niu przeplywu pradu w kierunku przewodzenia.W obwodzie'pradowym badanej diody lub tyrystora umieszczonyjest przekladnik pradowy 1, którego wyjscie podlaczone jest do wtórnika napiecia 2. Wyjscie wtórnika napiecia 2 podlaczone jest do wejscia detektora napiecia szczytowego 3 i do wejscia komparatora przejscia przez zero 4.Na wyjsciu detektora napiecia szczytowego 3 znajduje sie podwójny dzielnik napiecia 5, którego jedno wyjscie polaczone jest z wejsciem komparatora 6, a drugie z wejsciem komparatora 7. Drugie wejscia komparatorów 6 i 7 polaczone sa z wyjsciem wtórnika napiecia 2. Wyjscia komparatorów 6 i 7 polaczone sa z wejsciami uniwibratorów 8 i % których wyjscia doprowadzone sa do odpowiada¬ jacych im wejsc cyfrowych wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia 10 i 11. Do wejsc analogowych wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia 10 i 11 podlaczone sa wyjscia generatorów napiecia piloksz¬ taltnego 12 i 13, których wejscia polaczone sa z wyjsciem komparatora przejscia przez zero 4.Wyjscia wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia 10 i 11 podlaczone sa do wejsc wzmacniacza róznreowego 14, na którego wyjscie zalaczony jest cyfrowy miernik napiecia stalego 15 wyskalo- wany w mikrosekundach.Sygnal napieciowy z przekladnika pradowego 1 proporcjonalny do pradu plynacego w obwo¬ dzie glównym badanej diody lub tyrystora, przedstawiony krzywa ur na fig. 2, podawany jest poprzez wtórnik napiecia 2 na wejscie detektora napiecia szczytowego 3 i na wejscie komparatora przejscia przez zero 4. Na wyjsciu detektora napiecia szczytowego 3 powstaje napiecie stale o wartosci Ur, proporcjonalnej do szczytowej wartosci pradu zwrotnego Ir. Na wyjsciach podwój¬ nego dzielnika napiecia 5 powstaja napiecia stale 0,9Ur i 0,25Ur. Tenapiecia z dzielnika podawane sa na wejscia komparatorów napiecia 6 i 7. Na drugie wejscia tych komparatorów podawane jest napiecie zmienne ur odpowiadajace pradowi zwrotnemu, przedstawione na fig. 2. Z chwila zrówna¬ nia sie napiecia zmiennego ur z napieciem 0,9Ur (moment czasowy ti), na wyjsciu komparatora 6 pojawia sie skok napiecia uruchamiajacy uniwibrator 8, wytwarzajacy na swym wyjsciu impuls próbkujacy odpowiadajacy chwili ti. Z chwila zrównania sie napiecia zmiennego urz napieciem 0,25Ur z podwójnego dzielnika napiecia 5, na wyjsciu komparatora 7 pojawia sie skok napiecia uruchamiajacy uniwibrator 9 wytwarzajacy na swym wyjsciu impuls próbkujacy odpowiadajacy chwili t2. W momencie przejscia pradu badanego elementu pólprzewodnikowego przez zero (przy opadaniu tego pradu), impuls z komparatora przejscia przez zero 4 uruchamia generator napiecia piloksztaltnego 12 o nachyleniu 0,384 V//zs oraz generator napiecia piloksztaltnego 13 o nachyle¬ niu 1,384 V/jxs. Liniowo narastajace napiecie o nachyleniu 0,384 V//xs podawane jest na wejscie analogowe wzmacniacza próbkujacego z pamiecia 10, który wyzwolony impulsem z uniwibratora 8 zapamietuje wartosc piloksztaltnego napiecia z generatora 12 wystepujaca w chwili ti. Podobnie liniowo narastajace napiecie o nachyleniu 1,384 V//xs z generatora napiecia piloksztaltnego 13, podawane jest na wejscie analogowe wzmacniacza próbkujacego z pamiecia 11, który pod wply¬ wem impulsu z uniwibratora 9 zapamietuje wartosc tego napiecia wystepujaca w chwili U. Róznica tych zapamietanych napiec zrealizowana przez wzmacniacz róznicowy 14 i podana na woltomierz cyfrowy napiecia stalego 15 pozwala na bezposredni odczyt czasu odzyskiwania wlasciwosci zaworowych pólprzewodników przyrzadów mocy tn zgodnie z omówiona na wstepie zaleznoscia trr= 1,384 tr0,384 ti.Zastrzezenie patentowe Uklad cyfrowego miernika czasu odzyskiwania wlasciwosci zaworowych pólprzewodniko¬ wych przyrzadów mocy, znamienny tym, ze utworzonyjest z przekladnika pradowego (1)o wyjsciu polaczonym poprzez wtórnik napiecia (2) z wejsciem detektora napiecia szczytowego (3), z wejs¬ ciem komparatora przejscia przez zero (4) oraz z wejsciami dwóch komparatorów (6,7), których130002 3 drugie wejscia podlaczone sa do dwóch wyjsc podwójnego dzielnika napiecia (5) znajdujacego sie na wyjsciu detektora napiecia szczytowego (3), przy czym wyjscia komparatorów (6,7) podlaczone sa do wejsc skojarzonych z nimi dwóch uniwibratorów (8,9), których wyjscia doprowadzone sa do wejsc cyfrowych odpowiadajacych im wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia (10,11), majacych wejscia analogowe podlaczone do wyjsc dwóch niezaleznych od siebie generatorów napiecia piloksztaltnego (12,13), których wejscia polaczone sa z wyjsciem komparatora przejscia przez zero (4), natomiast wyjscia wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia (10, 11) podlaczone sa do wejsc wzmacniacza róznicowego (14), na którego wyjscie zalaczonyjest cyfrowy miernik napiecia stalego (15).L„ Tlg. 1 VF-Ir Hg. 2 PLThe subject of the invention is a digital timer system for valve recovery of semiconductor power devices, enabling a direct digital readout of the valve recovery time trr. A diode or thyristor, after the termination of a conduction pulse, has a small resistance in its reverse direction for some time. This time is called the tir valve recovery time. According to the standard, this time is defined as the time interval from the point where the current flowing through the diode or thyristor crosses zero to the point of intersection with the time axis of the straight line passing through points 0.9 Ir and 0.25 Ir, where Ir is the peak value of the reverse current. Based on the current diagram, the expression for the time of recovery of the valve properties trr can be derived as trr = 1.384 t2-0.384ti. There is an oscillographic method of measuring tn of semiconductor power devices. It consists in observing the reverse current pulse on the oscillograph screen, determining the levels of 0, 9 Ir and 0.25Ir and the reading from the screen of tn time. This method is not very accurate, time-consuming and is not suitable for use in series production, where, for example, all high-speed diodes should have a measured cutting time. The aim of the invention is to objectify and facilitate the measurement of the cut time. The task of the invention is to create a system that converts the time of recovery of the valve properties at a constant voltage, measurable with a digital DC voltage meter calibrated in microseconds. This task was accomplished by a system in which the output of a current transformer placed in the current circuit of a high-power semiconductor device under test is fed to a voltage follower whose input is connected to the voltage input of the detector and to the input of the zero crossing comparator. A double voltage divider is connected to the output of the peak voltage detector, dividing the voltage in the ratio 0.9 and 0.25, both outputs of which are connected respectively to two voltage comparators, the second inputs of which are connected to the output of the voltage follower, and the outputs to They are connected to the corresponding univibrators. The outputs of these univibrators are connected to the digital inputs of the two memory sampling amplifiers, the analog inputs of which are connected to the outputs of the two pilot voltage generators connected on their input side to the input of the zero-crossing comparator. The outputs of the sampling amplifiers from the memory are connected to the inputs of a differential amplifier, the output of which is connected to a digital DC voltage meter. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows the connection circuit of a digital valve recovery time meter, and Fig. 2 is a graph of voltage-time dependences in the period immediately after the end of the forward current flow. In the current circuit of the tested diode or thyristor, a current transformer 1 is placed, the output of which is connected to a voltage follower 2. The output of the voltage follower 2 is connected to the input of the peak voltage detector 3 and the input of the zero crossing comparator 4. At the output of the peak voltage detector 3 there is a double voltage divider 5, one output of which is connected to the input of comparator 6, and the other to the input of comparator 7. Second inputs of comparators 6 and 7 they are connected to the second output of voltage 2. The outputs of comparators 6 and 7 are connected to the inputs of univibrators 8 and% of which outputs are connected to the corresponding inputs of digital sampling amplifiers from the memories 10 and 11. The outputs of the generators are connected to the inputs of analog sampling amplifiers from the memories 10 and 11 4.The outputs of the sampling amplifiers from the memory 10 and 11 are connected to the inputs of the differential amplifier 14, the output of which is connected to a digital DC meter 15 calibrated in The voltage signal from the current transformer 1 proportional to the current flowing in the main circuit of the diode or thyristor under test, shown in the curve in Fig. 2, is fed through a voltage follower 2 to the input of the peak voltage detector 3 and to the input of the zero crossing comparator 4 At the output of the peak voltage detector 3 a voltage Ur is generated continuously proportional to the peak reverse current Ir. Constant voltages 0.9Ur and 0.25Ur are generated at the outputs of the double voltage divider 5. The voltages from the divider are fed to the inputs of the voltage comparators 6 and 7. The alternating voltage ur corresponding to the reverse current is applied to the second inputs of these comparators, shown in Fig. 2. When the alternating voltage ur equals the voltage 0.9Ur (time moment ti), a voltage jump appears at the output of comparator 6, which activates the univibrator 8, producing on its output a sampling impulse corresponding to the moment ti. At the moment of equalization of the alternating voltage of the device with the voltage of 0.25Ur from the double voltage divider 5, a voltage jump appears at the output of comparator 7, which activates the univibrator 9, producing on its output the sampling impulse corresponding to the moment t2. When the current of the tested semiconductor element passes through zero (at the fall of this current), the impulse from the zero crossing comparator 4 activates the pilot voltage generator 12 with a slope of 0.384 V / s, and the pilot voltage generator 13 with a slope of 1.384 V / s. The linearly increasing voltage with a slope of 0.384 V // xs is fed to the analog input of the sampling amplifier from the memory 10, which, triggered by an impulse from the univibrator 8, stores the value of the pilot voltage from the generator 12 occurring at time ti. Similarly, the linearly increasing voltage with a slope of 1.384 V // xs from the pilot-wave voltage generator 13 is fed to the analog input of the sampling amplifier from the memory 11, which, under the influence of the impulse from the univibrator 9, remembers the value of this voltage occurring at the moment U. The difference of these stored voltage realized by the differential amplifier 14 and fed to the digital voltmeter of the direct voltage 15 allows for the direct reading of the recovery time of the valve properties of the semiconductors of the tn power devices according to the relationship trr = 1.384 tr0.384 ti discussed in the introduction. of power devices, characterized in that it is made of a current transformer (1) with an output connected through a voltage follower (2) with the input of the peak voltage detector (3), with the input of the zero crossing comparator (4) and with the inputs of two comparators ( 6.7), to which 130002 3 second inputs are connected that there are two outputs of the double voltage divider (5) located at the output of the peak voltage detector (3), while the outputs of the comparators (6,7) are connected to the inputs of the associated two univibrators (8,9), the outputs of which are connected to to the digital inputs of the corresponding memory sampling amplifiers (10,11), having analog inputs connected to the outputs of two independent pilot voltage generators (12,13), whose inputs are connected to the output of the zero crossing comparator (4), while the outputs sampling amplifiers from memory (10, 11) are connected to the inputs of the differential amplifier (14), the output of which is connected to a digital DC voltage meter (15). L „Tlg. 1 VF-Ir Hg. 2 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad cyfrowego miernika czasu odzyskiwania wlasciwosci zaworowych pólprzewodniko¬ wych przyrzadów mocy, znamienny tym, ze utworzonyjest z przekladnika pradowego (1)o wyjsciu polaczonym poprzez wtórnik napiecia (2) z wejsciem detektora napiecia szczytowego (3), z wejs¬ ciem komparatora przejscia przez zero (4) oraz z wejsciami dwóch komparatorów (6,7), których130002 3 drugie wejscia podlaczone sa do dwóch wyjsc podwójnego dzielnika napiecia (5) znajdujacego sie na wyjsciu detektora napiecia szczytowego (3), przy czym wyjscia komparatorów (6,7) podlaczone sa do wejsc skojarzonych z nimi dwóch uniwibratorów (8,9), których wyjscia doprowadzone sa do wejsc cyfrowych odpowiadajacych im wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia (10,11), majacych wejscia analogowe podlaczone do wyjsc dwóch niezaleznych od siebie generatorów napiecia piloksztaltnego (12,13), których wejscia polaczone sa z wyjsciem komparatora przejscia przez zero (4), natomiast wyjscia wzmacniaczy próbkujacych z pamiecia (10, 11) podlaczone sa do wejsc wzmacniacza róznicowego (14), na którego wyjscie zalaczonyjest cyfrowy miernik napiecia stalego (15). L„ Tlg. 1 VF-Ir Hg. 1. Patent claim A system of a digital recovery time meter of the valve properties of semiconductor power devices, characterized in that it is made of a current transformer (1) with an output connected through a voltage follower (2) with the input of the peak voltage detector (3), with an input of the zero crossing comparator (4) and with the inputs of two comparators (6,7), the other 130002 inputs of which are connected to the two outputs of the double voltage divider (5) located at the output of the peak voltage detector (3), while the outputs of the comparators (6 , 7) are connected to the inputs of the associated two univibrators (8,9), whose outputs are connected to the digital inputs of the corresponding sampling amplifiers from the memory (10,11), which have analog inputs connected to the outputs of two independent wave generators (12,13), the inputs of which are connected to the output of the zero crossing comparator (4), while the outputs of the amplifiers are sampled Those from the memory (10, 11) are connected to the inputs of the differential amplifier (14), on the output of which the digital DC voltage meter (15) is switched on. L "Tlg. 1 VF-Ir Hg. 2 PL2 PL
PL23843382A 1982-09-30 1982-09-30 Arrangement of digital meter of reverse recovery time of semiconductor power devices PL130002B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23843382A PL130002B2 (en) 1982-09-30 1982-09-30 Arrangement of digital meter of reverse recovery time of semiconductor power devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23843382A PL130002B2 (en) 1982-09-30 1982-09-30 Arrangement of digital meter of reverse recovery time of semiconductor power devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL238433A2 PL238433A2 (en) 1983-08-01
PL130002B2 true PL130002B2 (en) 1984-06-30

Family

ID=20014181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL23843382A PL130002B2 (en) 1982-09-30 1982-09-30 Arrangement of digital meter of reverse recovery time of semiconductor power devices

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL130002B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL238433A2 (en) 1983-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ray et al. High performance Rogowski current transducers
US2829343A (en) Load meter
US2842740A (en) Electronic voltmeters
PL130002B2 (en) Arrangement of digital meter of reverse recovery time of semiconductor power devices
US3676767A (en) Device for automatically identifying unknown transistors
US2167162A (en) Multirange meter
US3668522A (en) Method and apparatus for characterizing test elements on the basis of rise-time degradation
Dhani et al. Characterization of AC current sensor based on giant magnetoresistance and coil for power meter design
Di Lillo et al. Construction of new shunts for a wideband sampling wattmeter
US2470644A (en) Electrical measuring instrument
Noras Solid state electric field sensor
La Force et al. Device for the Precise Measurement of Small Temperature Changes
US3771052A (en) Method of measuring a rectified voltage and a rectification circuit therefor
Geyger Magnetic-amplifier-operated ink recorders
Greenslade Jr The potentiometer
Wang et al. Progress on flux measurement with Josephson system at NIM
SU1661650A1 (en) Ac autotransformer bridge
DE1056265B (en) Circuit arrangement for zero point suppression of electrical measuring devices
US3257615A (en) High impedance semiconductor amplifier and measuring instrument
CZ33122U1 (en) Adaptive high voltage divider
SU31512A1 (en) Device for measuring AC power
CN2831133Y (en) 3-range portable potential difference meter
CN2831139Y (en) 3-range portable tential difference meter
CN2833612Y (en) Three range potentiometer
SU463074A1 (en) Measuring instrument of specific current of the tunnel diode