RU2028004C1 - Способ определения стойкости силовых полупроводниковых приборов к воздействию микросекундных импульсов прямого тока - Google Patents
Способ определения стойкости силовых полупроводниковых приборов к воздействию микросекундных импульсов прямого тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2028004C1 RU2028004C1 SU4914153A RU2028004C1 RU 2028004 C1 RU2028004 C1 RU 2028004C1 SU 4914153 A SU4914153 A SU 4914153A RU 2028004 C1 RU2028004 C1 RU 2028004C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- resistance
- semiconductor devices
- power semiconductor
- direct current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Использование: для контроля и измерения критических значений прямого тока силовых полупроводниковых приборов (СПП). Сущность способа: через испытуемый прибор (ИП) пропускают импульс силового тока и одновременно контролируют взаимосвязанный с током параметр прибора, фиксируя при этом величину силового тока, которую принимают за измеряемый параметр. Импульс силового тока пропускают до момента достижения дифференциальной индуктивностью прибора минимального значения. 4 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля и измерения критических значений прямого тока силовых полупроводниковых приборов (СПП).
В настоящее время разработан ряд методов неразрушающего измерения величины ударного тока СПП [1-5]. Все эти методы подразделяются на корреляционные и прямые.
В корреляционных методах получают уравнения pегрессии между амплитудой ударного тока и одним из параметров или характеристик СПП, среди которых используются:
сдвиг фаз между амплитудами тока и прямого падения напряжения;
ширина петли вольт-амперной характеристики, наблюдаемой на экране электронного осциллографа;
прямое падение напряжения при токе, несколько меньшем ударного;
переходный тепловой импеданс и другие.
сдвиг фаз между амплитудами тока и прямого падения напряжения;
ширина петли вольт-амперной характеристики, наблюдаемой на экране электронного осциллографа;
прямое падение напряжения при токе, несколько меньшем ударного;
переходный тепловой импеданс и другие.
Известно несколько методов неразрушающего измерения величины ударного тока, основанных на измерении параметра СПП, непосредственно связанного с электромагнитными и тепловыми процессами, происходящими внутри полупроводниковой структуры при прохождении через нее импульсов тока большой амплитуды. Так, в работе [2] в качестве такого параметра используется статическое сопротивление прибора rст , определяемое по изохронной прямой вольт-амперной характеристике (ПВАХ)
rст = u/i, где u - мгновенное значение падения напряжения на приборе;
i - мгновенное значение прямого тока через прибор.
rст = u/i, где u - мгновенное значение падения напряжения на приборе;
i - мгновенное значение прямого тока через прибор.
При пропускании через прибор импульса тока амплитудой Iт, превышающей величину ударного тока Iуд, на восходящей ветви ПВАХ наблюдается участок насыщения, а график статического сопротивления rстимеет минимум.
Наиболее близким к заявляемому по своей сущности является способ, основанный на использовании в качестве параметра СПП, связанного с процессами, происходящими в полупроводниковой структуре, величины дифференциальной емкости [1] . Способ базируется на том явлении, что при высоких плотностях прямого тока через испытуемый прибор (ИП), соответствующих режимам по току, близким к величине ударного тока, преобладает емкостной характер полного дифференциального сопротивления прибора. Причем в момент, когда наступает локализация тока в плазменный шнур, но еще не развился тепловой пробой, наблюдаются экстремальные значения дифференциальной емкости и дифференциального активного сопротивления (максимального и минимального значений соответственно). Фиксируя момент начала локализации тока по зависимости дифференциальной емкости прибора от величины прямого тока через нее и прерывая ток в момент достижения емкостью максимального значения, можно обеспечить неразрушающий контроль величины ударного тока для каждого испытуемого прибора с высокой точностью.
Существенным недостатком данного метода является то, что используемые в нем физические зависимости начинают проявляться только при длительностях импульса тока, равных единицам миллисекунд и более. В микросекундном диапазоне этот метод практически не работает.
Целью изобретения является повышение точности определения для силовых полупроводниковых приборов критических значений микросекундных импульсов прямого тока.
Поставленная цель достигается согласно способу определения стойкости силовых полупроводниковых приборов к воздействию микросекундных импульсов прямого тока, заключающемуся в том, что через испытуемый прибор пропускают импульс возрастающего прямого тока и одновременно контролируют взаимосвязанный с током параметр прибора. Фиксируя при этом величину прямого тока, принимаемую за измеряемый параметр, в момент достижения экстремума информативным параметром, в качестве которого используют дифференциальную индуктивность. При этом значение прямого тока фиксируется в момент достижения минимума дифференциальной индуктивности.
В микросекундном диапазоне длительностей импульсов прямого тока через СПП эффекты модуляции сопротивления базы и распространения включенного состояния приводят к тому, что напряжение имеет тенденцию опережения по отношению к току. Прибор ведет себя как индуктивный характер нагрузки. Рост вклада активного характера сопротивления базы определяется разогревом структуры током и механизмом рассеяния на фотонах, который несколько маскируется рассеянием носителей на носителях. Преобладание активного характера над индуктивным свидетельствует о начале неустойчивости теплового режима и может быть принято в качестве физического критерия неразрушающего контроля стойкости СПП к воздействию импульсов тока большой амплитуды.
На фиг. 1-3 представлены копии осциллограмм токов и напряжений на СПП при различных амплитудах импульса тока, а также наличии или отсутствии защиты; на фиг.4 приведена блок-схема одного из возможных вариантов устройств, реализующих предлагаемый способ.
При амплитудах тока, превышающих критическое значение на кривой напряжения появляется горб и изменяется момент прохождения напряжения через О в сторону, соответствующую уменьшению индуктивного характера нагрузки. Появление горба на кривой напряжения также может быть использовано в качестве критерия неразрушающего контроля стойкости СПП к воздействию импульсов прямого тока.
Устройство содержит генератор 1 силовых импульсов тока, выходы которого через измерительный шунт 2 присоединены к клеммам 3 для подключения ИП. К клеммам 3 присоединен также блок 4 для анализа состояния тиристора, выход которого связан с блоком 5 защиты. Первый выход блока 5 защиты соединен с генератором силовых импульсов тока. Шунт 2 связан с первым входом блока 6 памяти, второй вход которого связан с вторым выходом блока защиты, а выход - с блоком 7 измерения и индикации.
Предлагаемый способ осуществляют с помощью данного устройства следующим образом.
От генератора 1 через испытуемый прибор, подключенный к клеммам 3, пропускают импульс силового тока, по амплитуде заведомо больший максимального. При этом на блок 4 поступает напряжение с ИП. При превышении производной от напряжения на ИП некоторого заданного положительного значения, обеспечивающего нечувствительность к помехам, блок 4 выдает сигнал на блок 5 защиты, который блокирует генератор 1, ограничивая ток через ИП (см.фиг. 3), и фиксирует мгновенное значение тока через ИП в блоке 6 памяти, которое считывается затем блоком 7 измерения и индикации.
Экспериментальные исследования заявляемого метода показали, что по сравнению с прототипом он может быть использован для определения стойкости СПП к воздействию импульсов прямого тока длительностью десятки и сотни микросекунд. При этом погрешность определения критических значений прямого тока не превышает 10%.
Claims (1)
- СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ К ВОЗДЕЙСТВИЮ МИКРОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ПРЯМОГО ТОКА, включающий пропускание через испытуемый прибор возрастающего прямого тока, определение текущего значения информативного параметра и фиксацию значения прямого тока в момент достижения информативным параметром экстремума, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве информативного параметра используют дифференциальную индуктивность, а значение прямого тока фиксируют в момент достижения минимума дифференциальной индуктивности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4914153 RU2028004C1 (ru) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Способ определения стойкости силовых полупроводниковых приборов к воздействию микросекундных импульсов прямого тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4914153 RU2028004C1 (ru) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Способ определения стойкости силовых полупроводниковых приборов к воздействию микросекундных импульсов прямого тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2028004C1 true RU2028004C1 (ru) | 1995-01-27 |
Family
ID=21562137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4914153 RU2028004C1 (ru) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Способ определения стойкости силовых полупроводниковых приборов к воздействию микросекундных импульсов прямого тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2028004C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106771770A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-31 | 三峡大学 | 一种用于广域保护试验的动模试验系统 |
-
1991
- 1991-02-25 RU SU4914153 patent/RU2028004C1/ru active
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1008678, кл. G 01R 31/26, 1983. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 636562, кл. G 01R 31/26, 1978. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 750400, кл. G 01R 31/26, 1980. * |
4. Челноков Ю.А. и Евсеев ЮА. Оценка импульсной стойкости силовых полупроводниковых приборов методом неразрушающих испытаний. - М.: Информэлектро, 1970. - Вып.42. - с.3-12. * |
5. Анисимов Г.Н. Разработка и исследование метода и создание аппаратуры неразрушающего контроля силовых полупроводниковых приборов при высоких плотностях прямого тока: автореф, дис на соиск. учен. степени канд. техн. наук/ Лен. электротехн. ин-т. Л., 1984. - 162 с. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106771770A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-05-31 | 三峡大学 | 一种用于广域保护试验的动模试验系统 |
CN106771770B (zh) * | 2017-01-09 | 2023-07-11 | 三峡大学 | 一种用于广域保护试验的动模试验系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW344895B (en) | Delay element tester and integrated circuit with test function | |
Arman et al. | The measurement of discharges in dielectrics | |
Turko et al. | A precision timing discriminator for high density detector systems | |
US3988669A (en) | Automatic control and detector for three-terminal resistance measurement | |
FR1576123A (ru) | ||
RU2028004C1 (ru) | Способ определения стойкости силовых полупроводниковых приборов к воздействию микросекундных импульсов прямого тока | |
US4785373A (en) | Electrostatic discharge simulator | |
KR910012748A (ko) | Ic테스터의 ac평가장치 | |
CA1041605A (en) | Technique and apparatus for measuring the value of a capacitance in an electrical circuit such as a telephone communication line | |
US5166624A (en) | Method for testing assembly susceptibility to electrostatic discharge events | |
SU1603329A1 (ru) | Способ геоэлектроразведки | |
Black et al. | The application of the pulse discrimination system to the measurement of partial discharges in insulation under noisy conditions | |
SU1008678A1 (ru) | Способ измерени величины ударного тока силовых полупроводниковых приборов | |
SU746278A1 (ru) | Способ неразрушающего контрол и устройство дл его реализации | |
Gál et al. | A random tail pulse generator for simulation of nuclear radiation detector signals | |
DK1001270T3 (da) | Fremgangsmåde til at teste en jordforbindelse | |
WO2019112549A1 (en) | Load impedance tester and measurement method | |
SU1239651A1 (ru) | Устройство дл измерени токовых шумов резистивных структур | |
US3528007A (en) | Single-shot strobing voltmeter | |
SU1751702A1 (ru) | Устройство неразрушающего контрол электрической прочности изол ции кабел | |
SU1525597A1 (ru) | Широкополосный вольтметр эффективных значений | |
SU618692A1 (ru) | Устройство дл измерени частичных разр дов | |
SU938170A1 (ru) | Измеритель характеристик диодной структуры | |
SU1661672A1 (ru) | Способ определени коэффициента делени емкостных делителей импульсного напр жени | |
SU954901A1 (ru) | Способ измерени зависимости барьерной емкости от напр жени |