RU184633U1 - Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь - Google Patents
Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь Download PDFInfo
- Publication number
- RU184633U1 RU184633U1 RU2018120581U RU2018120581U RU184633U1 RU 184633 U1 RU184633 U1 RU 184633U1 RU 2018120581 U RU2018120581 U RU 2018120581U RU 2018120581 U RU2018120581 U RU 2018120581U RU 184633 U1 RU184633 U1 RU 184633U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- storage capacitor
- field
- shunt
- amplifier
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000035939 shock Effects 0.000 title description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Использование: для испытаний силовых полупроводниковых приборов. Сущность полезной модели заключается в том, что установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь включает источник напряжения, выпрямитель, накопительный конденсатор, повышающий трансформатор, источник тока подмагничивания, шунт и регистрирующее устройство, причем накопительный конденсатор через выпрямитель подключен к выходу источника напряжения, отрицательная обкладка накопительного конденсатора соединена с одним из выводов первичной обмотки повышающего трансформатора, к размагничивающей обмотке которого подключен источник тока подмагничивания, а регистрирующее устройство подключено через шунт к вторичной обмотке повышающего трансформатора и к измерительным выводам шунта, при этом установка дополнительно содержит N полевых транзисторов с резисторами в истоках, усилитель и формирователь эталонного сигнала, при этом полевые транзисторы соединены параллельно, их стоки подключены к положительной обкладке накопительного конденсатора, истоки через резисторы соединены с вторым выводом первичной обмотки повышающего трансформатора, инвертирующий вход усилителя подключен к истоку первого полевого транзистора, неинвертирующий вход - к выходу формирователя эталонного сигнала, а выход усилителя соединен с затворами включенных параллельно полевых транзисторов. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности измерений. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может найти применение в устройствах для испытаний силовых полупроводниковых приборов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемой установке является устройство, описанное в книге Лаппе Р., Фишер Ф. Измерения в энергетической электронике: Пер с нем. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 65, рис. 3.7, включающее источник напряжения, выпрямитель с накопительным конденсатором, катушка индуктивности, переменный резистор, тиристор с генератором управления, повышающий трансформатор, источник тока подмагничивания, источник дополнительного постоянного напряжения, развязывающие диоды, включенные последовательно с вторичной обмоткой повышающего трансформатора и с выходом источника дополнительного постоянного напряжения, соответственно, шунт, двухлучевой осциллограф и контакты для подключения лавинного диода.
В известном устройстве полусинусоидальный импульс обратного тока определенной длительности и с уровнем мощности, заданной по условиям испытаний, формируется при разряде накопительного конденсатора через индуктивность. Амплитуда импульса испытательного тока регулируется сопротивлением переменного резистора. Длительность импульса обратного тока определяется параметрами колебательного контура, образованного накопительным конденсатором, катушкой индуктивности и индуктивностью рассеяния повышающего трансформатора. Повышающий трансформатор, в первичной обмотке которого протекает импульс тока заданной формы, В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать установку для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь путем введения новых конструктивных элементов, новых связей между конструктивными элементами, нового выполнения конструктивных элементов.
Технический результат полезной модели заключается в повышении точности измерений.
Поставленная задача решается тем, что в установке для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь, включающей источник напряжения, выпрямитель, накопительный конденсатор, повышающий трансформатор, источник тока подмагничивания, шунт и регистрирующее устройство, причем накопительный конденсатор через выпрямитель подключен к выходу источника напряжения, отрицательная обкладка накопительного конденсатора соединена с одним из выводов первичной обмотки повышающего трансформатора, к размагничивающей обмотке которого подключен источник тока подмагничивания, а регистрирующее устройство подключено через шунт к вторичной обмотке повышающего трансформатора и к измерительным выводам шунта. Согласно предлагаемому техническому решению, новым является то, что она дополнительно содержит N полевых транзисторов с резисторами в истоках, усилитель и формирователь эталонного сигнала, при этом полевые транзисторы соединены параллельно, их стоки подключены к положительной обкладке накопительного конденсатора, истоки через резисторы соединены с вторым выводом первичной обмотки повышающего трансформатора, инвертирующий вход усилителя подключен к истоку первого полевого транзистора, неинвертирующий вход - к выходу формирователя эталонного «ступеньки» происходит формирование импульса испытательного обратного тока полусинусоидальной формы.
Таким образом, в заявляемой установке для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь за счет всей совокупности признаков повышается точность измерений за счет формирования импульса обратного тока правильной полусинусоидальной формы, не зависящей от режима испытаний и от параметров испытуемого лавинного диода.
Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь поясняется рисунком 1, на котором приведена функциональная схема заявляемой установки, и рисунком 2, на котором приведены эпюры тока через испытуемый лавинный диод и падения напряжения на нем во время испытаний.
Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь содержит источник напряжения 1, к которому через выпрямитель 2 подключен накопительный конденсатор 3. К положительной обкладке накопительного конденсатора 3 подключены стоки полевых транзисторов 4, включенных параллельно. В истоке каждого полевого транзистора установлен резистор 5. Общая точка резисторов 5 соединена с одним из выводов первичной обмотки повышающего трансформатора 6, второй вывод первичной обмотки подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора 3. Затворы полевых транзисторов 4 соединены между собой и подключены к выходу усилителя 7. Инвертирующий вход усилителя 7 соединен с истоком первого полевого транзистора 4, а неинвертирующий вход усилителя 7 подключен к выходу формирователя эталонного сигнала 8. К размагничивающей обмотке повышающего трансформатора 6 подключен источник тока подмагничивания 9. Последовательно к вторичной обмотке повышающего трансформатора 6 подключен шунт 10. Регистрирующее устройство 11 подключено через шунт 10 к вторичной обмотке повышающего трансформатора 6 и к измерительным клеммам шунта 10.
Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь работает следующим образом (рис. 1).
Источник напряжения 1 и выпрямитель 2 обеспечивают заряд накопительного конденсатора 3 до напряжения около 250 В. В исходном состоянии полевые транзисторы 4 закрыты. Формирователь эталонного сигнала 8 генерирует на своем выходе сигнал, состоящий из «ступеньки» и одиночного импульса правильной полусинусоидальной формы длительностью 100 мкс, как показано на рис. 2. Эталонный сигнал поступает на неинвертирующий вход усилителя 7. При этом на выходе усилителя 7 появляется уровень напряжения, который прикладывается к затворам N полевых транзисторов 4. Транзисторы 4 открываются, и в первичной обмотке повышающего трансформатора 6 формируется импульс тока, форма которого точно совпадает с формой сигнала на выходе формирователя эталонного сигнала 8. Сигнал обратной связи, пропорциональный току, протекающему через первый полевой транзистор, снимается с резистора 5, установленного в его истоке, и поступает на инвертирующий вход усилителя 7. Поскольку затворы транзисторов 4 объединены, а в истоках транзисторов 4 включены выравнивающие резисторы 5, импульсы тока через каждый из транзисторов 4 одинаковы и повторяют форму эталонного сигнала. В результате суммирования этих импульсов тока формируется ток, протекающий через первичную обмотку повышающего трансформатора 6. Во вторичной обмотке повышающего трансформатора 6 и через датчик тока 10 протекает импульс тока, форма которого совпадает с формой импульса тока в первичной обмотке, амплитуда уменьшена в коэффициент трансформации раз, а амплитуда напряжения во столько же раз увеличена и определяется напряжением лавинного пробоя испытуемого лавинного диода, который подключен к вторичной обмотке повышающего трансформатора 6 через датчик тока 10. Ток через испытуемый лавинный диод и напряжение на нем измеряются регистрирующим устройством 11. Измеренные регистрирующим устройством 11 значения амплитуды тока и амплитуды напряжения перемножаются для нахождения значения ударной мощности обратных потерь. Источник тока подмагничивания 9 обеспечивает протекание тока через размагничивающую обмотку повышающего трансформатора 6 для исключения насыщения его сердечника однополярными импульсами испытательного тока.
В устройстве, выбранном в качестве прототипа, форма импульса испытательного обратного тока отклоняется от полусинусоидальной, которая требуется в соответствии со стандартом. Переменный резистор, с помощью которого осуществляется регулировка амплитуды импульса испытательного тока, вносит затухание в колебательный контур, снижая его добротность. Дополнительное затухание вносит в колебательный контур и сопротивление испытуемого лавинного диода. Уменьшение добротности колебательного контура приводит к появлению апериодической составляющей в форме испытательного тока, она становится несинусоидальной и ее длительность увеличивается. При испытаниях лавинных диодов задается амплитудное значение мощности, а значение энергии, рассеваемой в лавинном диоде, при полусинусоидальной форме импульса тока связано с амплитудным значением мощности однозначно. Например, при амплитуде ударной мощности обратных потерь 16 кВт и длительности полусинусоидального импульса тока равной 100 мкс по уровню 0,5 от амплитуды, величина рассеиваемой энергии равна 0,76 Дж. Поскольку, в соответствии с требованиями стандартов, при испытаниях задается амплитудное значение мощности, увеличение длительности импульса испытательного тока относительно заданных условий испытаний приводит к увеличению энергии, рассеиваемой в испытуемом лавинном диоде и, следовательно, к ужесточению испытательного воздействия по сравнению с требованиями стандарта.
В предложенном устройстве формируется импульс обратного тока правильной полусинусоидальной формы, точно повторяющий форму сигнала на выходе формирователя эталонного сигнала. Амплитуда импульса тока и, соответственно амплитуда ударной мощности обратных потерь также задаются эталонным сигналом, точно воспроизводятся схемой, содержащей N полевых транзисторов с резисторами в истоках и усилитель, сохраняют правильную форму во всем диапазоне задаваемых амплитуд ударной мощности обратных потерь, например от нуля до 40 кВт при выходном напряжении до 6 кВ, и форма импульса обратного тока не зависит от параметров испытуемого лавинного диода.
Как видно из вышеизложенного, в заявляемой установке для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь реализуется высокая точность измерений за счет формирования импульса обратного тока правильной полусинусоидальной формы, которая обеспечивает воздействие на испытуемый лавинный диод импульса мощности с заданной энергией и которая не зависит от режима испытаний и от параметров испытуемого лавинного диода.
Заявляемая установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь может быть реализована на известном оборудовании с помощью известных материалов и средств.
Claims (1)
- Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь, включающая источник напряжения, выпрямитель, накопительный конденсатор, повышающий трансформатор, источник тока подмагничивания, шунт и регистрирующее устройство, причем накопительный конденсатор через выпрямитель подключен к выходу источника напряжения, отрицательная обкладка накопительного конденсатора соединена с одним из выводов первичной обмотки повышающего трансформатора, к размагничивающей обмотке которого подключен источник тока подмагничивания, а регистрирующее устройство подключено через шунт к вторичной обмотке повышающего трансформатора и к измерительным выводам шунта, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит N полевых транзисторов с резисторами в истоках, усилитель и формирователь эталонного сигнала, при этом полевые транзисторы соединены параллельно, их стоки подключены к положительной обкладке накопительного конденсатора, истоки через резисторы соединены с вторым выводом первичной обмотки повышающего трансформатора, инвертирующий вход усилителя подключен к истоку первого полевого транзистора, неинвертирующий вход - к выходу формирователя эталонного сигнала, а выход усилителя соединен с затворами включенных параллельно полевых транзисторов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120581U RU184633U1 (ru) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120581U RU184633U1 (ru) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU184633U1 true RU184633U1 (ru) | 2018-11-01 |
Family
ID=64103758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018120581U RU184633U1 (ru) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU184633U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU596894A1 (ru) * | 1976-05-06 | 1978-03-05 | Предприятие П/Я А-3562 | Способ определени максимально допустимого тока лавинно-пролетных диодов |
SU1033992A1 (ru) * | 1982-04-16 | 1983-08-07 | Предприятие П/Я В-2836 | Устройство дл измерени пробивного напр жени лавинного фотодиода |
RU2348941C1 (ru) * | 2007-06-26 | 2009-03-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ диагностики полупроводниковых изделий по производным вольт-амперных характеристик |
US20130229199A1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-05 | Star Technologies, Inc. | Testing apparatus for performing avalanche test |
CN206331079U (zh) * | 2017-01-04 | 2017-07-14 | 北京华峰测控技术有限公司 | 一种能双向测试的雪崩测试电路 |
-
2018
- 2018-06-04 RU RU2018120581U patent/RU184633U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU596894A1 (ru) * | 1976-05-06 | 1978-03-05 | Предприятие П/Я А-3562 | Способ определени максимально допустимого тока лавинно-пролетных диодов |
SU1033992A1 (ru) * | 1982-04-16 | 1983-08-07 | Предприятие П/Я В-2836 | Устройство дл измерени пробивного напр жени лавинного фотодиода |
RU2348941C1 (ru) * | 2007-06-26 | 2009-03-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ диагностики полупроводниковых изделий по производным вольт-амперных характеристик |
US20130229199A1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-05 | Star Technologies, Inc. | Testing apparatus for performing avalanche test |
CN206331079U (zh) * | 2017-01-04 | 2017-07-14 | 北京华峰测控技术有限公司 | 一种能双向测试的雪崩测试电路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Torsæter et al. | Experimental evaluation of switching characteristics, switching losses and snubber design for a full SiC half-bridge power module | |
CN112798976B (zh) | 一种电源故障判断方法、设备、电子设备及存储介质 | |
JP2006170994A (ja) | 電流管理回路装置 | |
CN111257719A (zh) | 有源mosfet电压钳位电路、钳位方法和双脉冲测试电路 | |
CN115372709B (zh) | 一种功率器件动态导通电阻测量装置 | |
Collier et al. | Fast SiC switching limits for pulsed power applications | |
RU184633U1 (ru) | Установка для испытания лавинных диодов на стойкость к воздействию ударной мощности обратных потерь | |
JPS57199968A (en) | Method and device for measuring magnetic field | |
RU185719U1 (ru) | Стенд для испытаний силовых полупроводниковых приборов на стойкость к воздействию ударного тока | |
Kuczmik et al. | Double pulse vs. indirect measurement: Characterizing switching losses of integrated power modules with wide bandgap semiconductors | |
US11175332B2 (en) | Method for measurement of current-voltage characteristics | |
Kovac et al. | Half bridge driver for MOSFET and IGBT transistors | |
CN114200214B (zh) | 一种高频电感损耗测量方法 | |
KR20100055672A (ko) | 직류 고전압 전원 발생장치 및 임펄스 측정기의 응답특성 평가를 위한 고압 교정 파형 발생장치. | |
CN103269059A (zh) | 一种提高过压保护精度的开关电路 | |
RU185574U1 (ru) | Установка для определения критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии тиристоров | |
RU2410829C1 (ru) | Способ уменьшения насыщения трансформатора импульсного преобразователя и преобразователь для его осуществления | |
RU2808784C1 (ru) | Способ измерения времени отключения электронного предохранителя | |
Fuerst et al. | Design of an Easy-to-Use Standalone PD Measurement System for Pulsed Voltage and High dV/dt Setups | |
Schröder | How the heck do i measure a gate drive slewing at 70 kV/us? | |
RU2240571C1 (ru) | Устройство контроля технического состояния обмоток трансформатора | |
Klaus et al. | Pulse-test for wireless power transfer systems: A special feature for resonance frequency determination | |
RU2780816C1 (ru) | Высоковольтный электронный ключ | |
Berning et al. | Generalized test bed for high-voltage, high-power SiC device characterization | |
Funaki et al. | Estimation of residual common mode voltage in floating voltage measurement with differential voltage probe for high voltage power electroincs circuit |