Страница 5: ГОСТ 29209-91. Приборы полупроводниковые. Дискретные приборы и интегральные схемы. Часть 2. Выпрямительные диоды (77102)

Принцип измерения

После подачи тока, нагревающего переход, и установления теплового равновесия регистрируется мощность, рассеиваемая на приборе. Затем ток нагрева прерывается и регистрируется прямое напряжение при опорном токе, а также температура в контрольной точке в зависимости от времени.

Эффективная температура перехода в зависимости от времени ■вычисляется с помощью калибровочной кривой, полученной при том же опорном токе.

Принципиальная схема измерения

D — измеряемый диод; 1 — регистрирующее устройство; /і — ток нагрузки, создающий рассеиваемую мощность Р в переходе; /₂ — постоянный опорный ток; S — вы­ключатель для прерывания тока нагрузки Л; W — ватт­метр, показывающий значение рассеиваемой мощности Р в переходе, создаваемой током нагрузки Р: Re — ре­гистрирующее устройство, например, осциллограф, запи­сывающий изменение во времени прямого напряжения, вызванное током 1₂

Черт. 21

Методика измерения

1. Калибровочная кривая строится путем измерения прямо го напряжения, создаваемого опорным током /₂ в зависимости от эффективной температуры перехода и путем изменения внешней температуры прибора, например, с помощью масляной ванны.

2. Измеряемый прибор устанавливается на теплоотводе, .тем­пература которого сохраняет заданное значение. Для измерения температуры T_ref измеряемого прибора термопара устанавливает­ся в контрольной точке. Подается ток нагрева /і, вызывающий рассеиваемую мощность Р на измеряемом приборе, до достиже­ния теплового равновесия.

3. Ток нагрева Л прерывается путем размыкания выключате­ля S. На приборе Re регистрируется прямое напряжение, созда­ваемое опорным током /₂, в зависимости от времени охлаждения.

4. Одновременно регистрируется температура в контрольной точке.Кривая зарегистрированного прямого напряжения преоб­разуется с помощью калибровочной кривой в эффективную тем­пературу перехода T(d/).

Переходное тепловое сопротивление вычисляют по фор­

муле

= Р ,

где T(_WJ(O), Treaty — температуры при времени £ = 0 при разомкнутом выключателе S;

(7), Tref (t) — температуры при времени t.

2. Проверка предельно допустимых значений параметров

   1. Ударный ( н е п о вт о р я ющ и й с я) прямой ток

Цель

Проверка предельно допустимого значения ударного (непов­торяющегося) прямого тока выпрямительного диода в заданных условиях.

Схема измерения

4 — прибор для измерения пиковых значении (например, амперметр или осциллограф); 1) — испытуемый диод; П₂ — диод для блокировки прямого напряжения, поступающего с трансформатора T₂; Ri ре­зистор для регулировки ударного тока; его сопротивление должно быть велико по сравнению с прямым сопротивлением диода Z)₃, если таковой имеется (см. примечание); R₂— защитный резистор, сопро­тивление которого должно быть, по возможности, малым; S — электро­механический или электронный выключатель с углом проводимости око­ло 180 ° во время пол у период а прямого (ударного) тока; 1 — мощ­ный низковольтный трансформатор, с которого через выключатель S подается полуволна прямого (ударного) тока. Форма волны тока должна быть близка к полусинусоиде длительностью примерно 10 мс (или 8,3 мс) при частоте повторения около 50 (или 60) импульсов в секунду; Т₂-- маломощный высоковольтный трансформатор, с которо­го через диод D₂ подается обратная полуволна. Если Т и Т₂ питаются от разных источников, сигналы с них должны быть синфазны. Фор­ма волны напряжения должна быть близка к полусинусоидальной. V — прибор для измерения пиковых значений (например, вольтметр или осциллограф)

Примечание. В случае необходимости, между точками х и у можно подключить последовательно с выключателем Si либо диод £>₃, либо резис­тор /?₃. Однако это не является обязательным.

D₃ — диод для балансирования тока, имеющий примерно то же значение' прямого сопротивления, что и испытуемый диод.

При использовании резистора /?₃ его сопротивление должно быть равным-

прямому сопротивлению испытуемого диода.

Si — электромеханический или электронный выключатель с углом прово­димости около 180° во время отрицательного полупериода сигнала, поступаю­щего с трансформатора Г].

Методика испытания

Устанавливаются нулевые значения напряжения и тока. Вып­рямительный диод вставляется в испытательное гнездо в соот­ветствии с обозначенной на нем полярностью и проверяются температурные условия.

Устанавливается заданное значение импульсного обратного напряжения, измеренного с помощью соответствующего прибо­ра V,

Путем регулировки устанавливается заданное значение ударного прямого тока, измеренного с помощью соответствующего прибора А.

На испытуемый выпрямительный диод подается заданное чис­ло импульсов ударного прямого тока.

Способность выпрямительного диода выдерживать предельно допустимое значение ударного прямого тока определяется по результатам заключительных измерений.

Заданные условия

Должны быть приведены следующие значения:

1. импульсное обратное напряжение;

2. ударный (неповторяющийся) прямой ток;

3. максимальное полное сопротивление источника обратного напряжения;

4. число периодов на одно воздействие, число воздействий И’ частота их повторения;

5. температура окружающей среды, корпуса или в контроль­ной точке;

6. предельные значения параметров после заключительных^ измерений.

Цель

Проверка предельно допустимого значения неповторяющегося импульсного обратного напряжения выпрямительного диода в* заданных условиях.«Схема измерения

— диод, пропускающий отрицательную полуволну с целью измерения только обратной ветви характеристики испытуемого диода; D₂ — испытуемый диод; G — источ­ник переменного напряжения; S — электромеханический или электронный выключатель (с углом проводимости ■ около 180°), который обеспечивает подачу напряжения источника к испытуемому диоду в течение отрицатель­ного полупериода; V — прибор для измерения пиковых значений

Черт. 23

“Методика испытания

При нулевом напряжении смещения испытуемый выпрямитель­ный диод устанавливается в испытательное гнездо.

Выключатель S размыкается, а напряжение источника пере­менного тока возрастает до заданного значения неповторяющегося импульсного обратного напряжения.

Проверяются заданные температурные условия.

Заданное неповторяющееся импульсное обратное напряжение подается путем замыкания выключателя S на время, примерно равное полупериоду (180°).

Способность диода выдерживать предельно допустимое значе­ние неповторяющегося импульсного обратного напряжения оп­ределяется по результатам заключительных измерений.

Заданные условия

Должны быть приведены следующие условия:

1. неповторяющееся импульсное обратное напряжение; тем­пература окружающей среды, корпуса или в контрольной точке;

2. длительность однополупериодного импульса;

число импульсов и частота повторения

.

П

после заключительных

мощность лавин-

римечание. Частота повторения должна быть такой, чтобы тепловой эффект воздействия на диод одного импульса полностью исчезал до появле­ния следующего импульса;

4. предельные значения параметров измерений.

3. Обратная рассеиваемая

ных выпрямительных диодов и выпрямитель­ных диодов с управляемым лавинным пробоем

Цель

Такие методы испытаний предназначены для проверки сле­дующих предельно допустимых значений обратной рассеиваемой мощности лавинных выпрямительных диодов и выпрямительных диодов с управляемым лавинным пробоем:

1. импульсной (неповторяющейся) обратной рассеиваемой мощности;

2. повторяющейся импульсной обратной рассеиваемой мощ­ности;

3. средней обратной рассеиваемой мощности.

Предельно допустимые значения обратной рассеиваемой мощ­ности, приведенные в гл. III, основаны на предположении, что волна обратного тока имеет треугольную форму. Если метод проверки предельно допустимого значения при данной форме волны тока может оказаться затруднительным, то можно исполь­зовать другие формы волны, дающие сравнимые результаты.

Рекомендуются следующие три метода проверки:

орму волны, близкую




имеющем форму волны, близкую к




имеющем




имеющем форму волны, близкую к




А — при обратном токе, треугольной;

В — при обратном токе, синусоидальной;

С — при обратном токе, прямоугольной.





Как правило, методы А и В применяются для мощных при­боров, в то время как метод С — для маломощных приборов.

Обратная рассеиваемая мощность используемого диода равна произведению измеренных значений лавинного пробивного нап­ряжения и соответствующего обратного тока.

Длительность импульса t_w определяется как расстояние меж­ду точками, соответствующими 50 %-ному уровню амплитудных значений импульсного тока.

Предпочтительными значениями длительности импульса явля­ются: 10, 40, 100 мкс.

Метод А

Схема измерения

Схема для проверки предельно допустимого значения обратной
рассеиваемой мощности лавинных выпрямительных диодов
с управляемым лавинным пробоем (метод при обратном токе,
имеющим треугольную форму волны).

— испытуемый диод; Gi — источник регулируемого переменного напряже­ния; Di — выпрямительный диод; — токоограничивающий резистор; С — конденсатор переменной емкости для регулировки длительности импульса: R₂— переменный резистор для регулировки обратного тока; £>₂ — блокирую­щий диод, при необходимости; Sj — электромеханический или электронный вы­ключатель для разрядки конденсатора С (например, разрядник или тирис­тор); — безындуктивный резистор для .измерения тока; Мі — прибор (на­пример, осциллограф) для измерения импульсного пробивного напряжения: М~2 — прибор (например, осциллограф) для измерения импульсного обратного тока





Черт. 24

Примечание. Вместо Мі и М₂ может быть использован один прибор (например, двухлучевой осциллограф).

В случае необходимости:

Z)₃ — блокирующий диод с быстрым восстановлением; — токоограни­чивающий резистор; V — вольтметр постоянного тока; G₂■— источник пос­тоянного напряжения.

Методика испытания

1. В случае необходимости подсоединяется источник постоян­ного напряжения G₂.

2. Источник переменного обратного напряжения Gi и резис­тор /?2 регулируются или предварительно настраиваются таким образом, чтобы получить заданное значение рассеиваемой мощ­ности путем регулировки напряжения на диоде /)₄ до значения V(br)rm и тока через диод Р₄ до значения I(br)rm (см. п. 3.1, при­мечание).

3. Выключатель Si замыкается, чтобы разрядить конденса­тор С через испытуемый диод в обратном направлении. Кон­денсатор С регулируется до получения заданной длительности импульса t_w. Выключатель Si замыкается, с тем чтобы получить единичный импульс с целью проверки МОЩНОСТИ Prsm или ряд повторяющихся импульсов для проверки МОЩНОСТИ Prrm.

4. Обратная рассеиваемая мощность вычисляется из показа­ний измерительных приборов Afi и Af₂; для вычисления средней обратной рассеиваемой мощности необходимо учитывать дли­тельность импульса и частоту повторения.

Метод В

Схема измерения

Схема для проверки предельно допустимого значения обратной
рассеиваемой мощности лавинных выпрямительных диодов
и выпрямительных диодов с управляемым лавинным пробоем

(

жения; РМ — источник предварительного подмагничивания либо иное соответствую­


метод с использованием обратного тока

с полусинусоидальной формой волны).

--- испытуемый диод; G_t — источник регулируемого переменного напряжения; Di --- выпрямительный диод; Ri — токоограничивающий резистор; С — конденсатор переменной емкости для регулировки длительности импульса; R₂— переменный ре­зистор для регулировки обратного тока; S, — электромеханический или электронный выключатель для разрядки конденсатора С через первичную обмотку трансформа­тора Т_г (например, разрядник или тиристор); Т_г — трансформатор высокого напря­

щее устройство для предотвращения насыщения Т_r; D₂ — блокирующий диод, при

н

для измерения импульсного пробивного напряжения (например, осциллограф); М₂ —


еобходимости; /?₃ — беЗЫНДуКТИВНЫЙ реЗИСТОр ДЛЯ измерения тока; All — прибор

прибор для измерения импульсного обратного тока (например, осциллограф)

Черт. 25

Примечание. Вместо Af_I и М₂ может быть использован один прибор «(например, двухлучевой осциллограф).

В случае необходимости:

D₃— блокирующий диод с быстрым восстановлением; К — вольтметр постоянного тока; /?₄ — токоограничивающий резистор; О₂ — источник пос­тоянного напряжения.Методика испытания

Скачать бесплатно