RU2121153C1 - Method for determining power diode residual service life - Google Patents
Method for determining power diode residual service life Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121153C1 RU2121153C1 RU96121814A RU96121814A RU2121153C1 RU 2121153 C1 RU2121153 C1 RU 2121153C1 RU 96121814 A RU96121814 A RU 96121814A RU 96121814 A RU96121814 A RU 96121814A RU 2121153 C1 RU2121153 C1 RU 2121153C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- temperature
- power diode
- voltage drop
- direct current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники. The invention relates to the field of electrical engineering.
Остаточный ресурс силового диода определяют по величине его теплового сопротивления. Согласно ГОСТ 24461-80 известен способ определения теплового сопротивления силового диода, при котором диод с охладителем нагревают постоянным током и замеряют температуру корпуса диода со стороны диода и со стороны катода. Согласно ГОСТ 24461-80 известен способ определения теплового сопротивления диода, при котором диод нагревают путем нагрева окружающей его среды и измеряют температуру корпуса диода. The residual life of a power diode is determined by the value of its thermal resistance. According to GOST 24461-80, a method is known for determining the thermal resistance of a power diode, in which the diode with a cooler is heated with direct current and the temperature of the diode case is measured on the diode side and on the cathode side. According to GOST 24461-80, a method is known for determining the thermal resistance of a diode, in which the diode is heated by heating its environment and the temperature of the diode case is measured.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения остаточного ресурса силового диода, заключающийся в нагревании диода импульсным током, последующем измерении падения напряжения на диоде в холодном и горячем состоянии, интегрировании изменения величины падения напряжений и по этим данным определении теплового сопротивления диода. The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for determining the residual life of a power diode, which consists in heating the diode with a pulsed current, then measuring the voltage drop across the diode in the cold and hot state, integrating the changes in the voltage drop and using this data to determine the thermal resistance of the diode .
Анализ опыта эксплуатации выпрямительных установок с лавинными вентилями. Analysis of operating experience of rectifier installations with avalanche valves.
Отчет о НИР ВНИИЖТа 108-Л-74, стр.35-39, Москва, 1974 г. Report on Scientific Research of the All-Russian Research Institute of Agricultural Research 108-L-74, p. 35-39, Moscow, 1974
Однако этот способ имеет следующие недостатки. Через испытываемый диод пропускают импульсный, а не постоянный ток, как в эксплуатации, т.е. нарушается режим работы диода. Способ имеет сложную техническую реализацию, энергоемок, требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Прибор, реализующий данный способ, имеет большие габариты и массу. However, this method has the following disadvantages. A pulsed rather than direct current is passed through the test diode, as in operation, i.e. the mode of operation of the diode is violated. The method has a complex technical implementation, energy-intensive, requires highly qualified staff. The device that implements this method has large dimensions and weight.
Заявляемым способом предлагается наработка статистического материала в виде множества значений тепловых сопротивлений диодов в зависимости от пробега одиночных силовых выпрямителей и на базе этих данных выработать рекомендации ремонтному персоналу в депо или ремонтном заводе по определению остаточного ресурса диодов. The inventive method proposes the production of statistical material in the form of a set of values of the thermal resistance of the diodes depending on the distance of single power rectifiers and based on these data to develop recommendations for repair personnel in the depot or repair plant to determine the residual life of the diodes.
В известном способе определение остаточного ресурса силового диода, заключающемся в нагреве диода током, измерении падения напряжения на диоде и определении теплового сопротивления, согласно изобретению диод нагревают постоянным током и замеряют прямой ток, падение напряжения, температуру корпуса и температуру полупроводниковой структуры силового диода в установившемся режиме и определяют тепловое сопротивление по формуле
где
t1 - температура корпуса диода;
t2 - температура пластины кремния;
I - прямой ток;
ΔU - падение напряжения.In the known method, the determination of the residual life of the power diode, which consists in heating the diode with current, measuring the voltage drop across the diode and determining the thermal resistance, according to the invention, the diode is heated with direct current and the direct current, voltage drop, case temperature and temperature of the semiconductor structure of the power diode are measured in steady state and determine the thermal resistance by the formula
Where
t 1 is the temperature of the diode housing;
t 2 is the temperature of the silicon wafer;
I - direct current;
ΔU is the voltage drop.
На фиг. 1 представлен график зависимостей температур корпуса и пластины кремния от времени t1t2 = f(t), характеризующую выдержку времени до наступления установившегося режима; на фиг. 2 - блок-схема прибора для реализации предлагаемого способа определения теплового сопротивления диода.In FIG. Figure 1 shows a graph of the temperature dependences of the casing and silicon wafer versus time t 1 t 2 = f (t), which characterizes the time delay before the steady state sets in; in FIG. 2 is a block diagram of a device for implementing the proposed method for determining the thermal resistance of a diode.
Предлагаемый способ определения остаточного ресурса силового диода реализуют следующим образом. Устанавливают силовой диод на испытательный стенд, включают постоянный ток, величина которого зависит от типа диода, и в установившемся режиме измеряют прямой ток, падение напряжения, температуру корпуса и полупроводниковой структуры. Тепловое сопротивление вычисляют по формуле
Для измерения температур используют прибор на основе термопары, для измерения падения напряжения и тока используются вольтметр и амперметр постоянного тока. Предлагаемый способ может быть реализован в деповских и заводских условиях.The proposed method for determining the residual life of a power diode is implemented as follows. The power diode is installed on the test bench, a direct current is turned on, the value of which depends on the type of diode, and in steady state, direct current, voltage drop, temperature of the case and semiconductor structure are measured. Thermal resistance is calculated by the formula
A thermocouple device is used to measure temperatures; a voltmeter and a DC ammeter are used to measure voltage and current drops. The proposed method can be implemented in depot and factory conditions.
Использование предлагаемого способа определения остаточного ресурса силового диода обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества:
1. Определение остаточного ресурса силового диода в условиях электровозного депо;
2. На основе предлагаемого способа возможно создание экспресс-метода определения остаточного ресурса силового диода.Using the proposed method for determining the residual life of a power diode provides, in comparison with existing methods, the following advantages:
1. Determination of the residual life of the power diode in an electric locomotive depot;
2. Based on the proposed method, it is possible to create an express method for determining the residual life of a power diode.
Claims (1)
где t1 - температура корпуса;
t2 - температура полупроводниковой структуры диода;
I - прямой ток;
ΔU - падение напряжения.The method for determining the residual life of a power diode, in which the diode is heated by current, measure the voltage drop and determine the thermal resistance of the diode, characterized in that the diode is heated by direct current, measure forward current, voltage drop, case temperature and the temperature of the semiconductor structure of the diode in steady state and determine thermal resistance according to
where t 1 is the temperature of the housing;
t 2 is the temperature of the semiconductor structure of the diode;
I - direct current;
ΔU is the voltage drop.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121814A RU2121153C1 (en) | 1996-11-10 | 1996-11-10 | Method for determining power diode residual service life |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121814A RU2121153C1 (en) | 1996-11-10 | 1996-11-10 | Method for determining power diode residual service life |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2121153C1 true RU2121153C1 (en) | 1998-10-27 |
| RU96121814A RU96121814A (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=20187206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96121814A RU2121153C1 (en) | 1996-11-10 | 1996-11-10 | Method for determining power diode residual service life |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2121153C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150003492A1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-01 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thermal resistance measuring method and thermal resistance measuring device |
-
1996
- 1996-11-10 RU RU96121814A patent/RU2121153C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. ГОСТ 24461-80. 2. Отчет о НИР ВНИИЖТа 108-Л-74, ст. 35-39, М., 1974. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150003492A1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-01 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thermal resistance measuring method and thermal resistance measuring device |
| US9601404B2 (en) * | 2013-06-27 | 2017-03-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thermal resistance measuring method and thermal resistance measuring device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101302750B1 (en) | Apparatus for evaluating a thermoelectric device | |
| Tatarinov et al. | Optimized characterization of thermoelectric generators for automotive application | |
| Anatychuk et al. | Procedure and equipment for measuring parameters of thermoelectric generator modules | |
| CN102305807A (en) | Method for measuring Seebeck coefficient of micro/nano thermoelectric materials or devices | |
| Hu et al. | Power generation evaluated on a bismuth telluride unicouple module | |
| Ahlers et al. | λ Anomaly in the Heat Capacity of Solid Hydrogen at Small Molar Volumes | |
| Barako et al. | A reliability study with infrared imaging of thermoelectric modules under thermal cycling | |
| CN103713010A (en) | Quick-release testing device and method for measuring heat transfer process under condition of high heat flux density | |
| Elzalik et al. | An experimental investigation on electrical performance and characterization of thermoelectric generator | |
| RU2121153C1 (en) | Method for determining power diode residual service life | |
| Hashemian et al. | In situ response time testing of thermocouples | |
| CN104076265A (en) | Method and device for rapidly measuring electrical parameter temperature variation coefficient of semiconductor device | |
| Mahajan | A test setup for characterizing high-temperature thermoelectric modules | |
| Ziolkowski et al. | Interlaboratory Testing for High‐Temperature Power Generation Characteristics of a Ni‐Based Alloy Thermoelectric Module | |
| Korzhuev et al. | Use of the Harman technique for figure of merit measurements of cascade thermoelectric converters | |
| Skripov et al. | Detection of volatile impurities in turbine oils by the heat-pulse testing method | |
| KR101473986B1 (en) | Power device's test apparatus and test method for it | |
| Sun et al. | A generalized equivalent temperature model in a time-varying environment | |
| Huang et al. | Predicting the Temperature of the Electrolytic Capacitor Based on Neural Network Algorithm | |
| Ruiz et al. | Effective thermal conductance of thermoelectric generator modules | |
| Mahajan et al. | Characterizing high temperature thermoelectric modules | |
| RU2366059C1 (en) | Method of controlling and diagnosing technical state of turbo-generators | |
| SU241525A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING ACTIVE RESISTANCE OF THERMOELECTRIC DEVICES | |
| Bekbaev et al. | On the possibilities of dynamic evaluation of contact surface temperature under impulse-current loads | |
| Binninger et al. | Customized measuring station for Peltier modules |