一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置，包括主控制器、测试电路和信号处理电路；测试电路中的恒压发生器接收主控制器高电平信号，产生一稳定负电压信号对被测功率二极管加载反向电压，使得被测功率二极管被反向击穿；测试电路中的恒流发生器接收主控制器另一高电平信号，产生一稳定电流信号流过被测功率二极管形成反向击穿电压信号；信号处理电路过滤被测功率二极管上的稳定负电压信号，并保留反向击穿电压信号；主控制器响应用户对被测功率二极管进行反向击穿电压分级测试的操作指令以及当判定被测功率二极管被反向击穿后分别输出高电平信号，并接收反向击穿电压信号与预设的阈值进行分级处理及分析。实施本发明专利技术，能够测量出一定电流范围内二极管反向击穿电压及其等级范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子测量
，尤其涉及一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置。
技术介绍
二极管广泛应用于功率电路、整流电路、检波电路、调制电路等等，其可靠性非常重要，尤其是耐压高、电流大的功率二极管更加备受关注。由于功率二极管在不同电流下获取到的反向击穿电压具有不确定性，主要在于功率二极管在反向击穿时电压变化不大，而实际工作电流具有较大的变化范围，因此对功率二极管在一定电流范围内反向击穿电压范围的研究具有重要的意义。即是说，反向击穿电压范围相近的一批功率二极管，如果工作电流范围是一致的，则在用于制造整流电路时各个器件的工作电压、电流比较一致，使得整流电路的一致性、可靠性高；否则，用于制造整流电路时各个器件的工作电压、电流差别大，导致整流电路的一致性、可靠性低，产品质量得不到保证。在现有技术中，已有功率二极管反向击穿电压测试的相关研究。如伍保红通过对雪崩二极管的原理、测试条件和系统参数的分析[伍保红，基于ADL5317雪崩二极管系统参数测试电路的设计[D]，武汉：华中师范大学硕士学位论文，2013.]，基于ADL5317芯片的雪崩二极管系统参数测试电路的设计，实现了对微弱电流的检测功能，但未涉及二极管在一定电流范围内反向击穿电压范围的测量；又如黄飞借鉴ADI公司利用ADL5317芯片对雪崩二极管的偏压控制和电流检测技术[黄飞，雪崩二极管测试系统的设计与实现[D]，武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2012.]，设计的电路系统内部集成了电压控制和镜像电流源，在雪崩二极管正常工作下，便可以很好地测量出雪崩二极管的电压与电流，但也
没有考虑到一定电流范围内二极管反向击穿电压等级范围的测量。因此，亟需一种功率二极管反向击穿电压测试装置，能够测量出一定电流范围内二极管反向击穿电压及其等级范围。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置，能够完成一定电流范围内二极管反向击穿电压及其等级范围的测量。本专利技术实施例提供了一种功率二极管反向击穿分级测试装置，包括主控制器、以及与所述主控制器均相连的测试电路和信号处理电路；其中，所述测试电路包括恒压发生器和恒流发生器；其中，所述恒压发生器的两端分别与所述主控制器及被测功率二极管的正极相连，用于根据所述主控制器输出的第一指令，产生一具有稳定负电压的信号并加载于所述被测功率二极管上，实现所述被测功率二极管被加载反向电压；所述恒流发生器的两端分别与所述主控制器及被测功率二极管的负极相连，用于根据所述主控制器输出的第二指令，产生一具有稳定电流的信号并加载于所述被测功率二极管上，使得所述被测功率二极管上可形成反向击穿电压信号；所述信号处理电路还与所述被测功率二极管的正极和负极相连，用于过滤所述被测功率二极管上加载的稳定负电压信号，并保留所述被测功率二极管上的反向击穿电压信号且送至所述主控制器中；所述主控制器，用于响应用户对所述被测功率二极管进行反向击穿测试的操作指令时输出所述第一指令和当判定所述被测功率二极管被反向击穿后输出所述第二指令，并接收所述反向击穿电压信号且进一步根据预设的阈值进行分级处理及分析。其中，所述恒压发生器包括电源变压器、电压信号源、稳压电路、第一三极管和第一继电器；其中，所述电压信号源的输入端与所述主控制器相连，输出端与所述第一三极管的集电极相连，用于根据所述主控制器输出的第一指令，产生一负电压信号；
其中，所述电压信号源由依序连接的电源变压器与整流桥构成；所述电源变压器的初级线圈与市电相连，次级线圈与所述整流桥的第一端相连；所述整流桥的第二端与所述主控制器相连，第三端与所述第一三极管的集电极相连；所述稳压电路串接于所述第一三极管的基极与集电极之间形成电压负反馈电路，用于使得所述第一三极管输出的负电压信号的幅度值保持稳定；所述第一继电器的输入端与所述第一三极管的发射极相连，输出端与所述被测功率二极管的正极相连，控制端与所述主控制器相连，用于接收到所述主控制器输出的高电平信号后导通，实现所述第一三极管输出的稳定负电压信号加载于所述被测功率二极管上，使得所述被测功率二极管被加载反向电压并且被反向击穿。其中，所述稳压电路包括相串接的两个稳压二极管；其中，一稳压二极管的负极与所述第一三极管的基极相连，另一稳压二极管的正极通过一个电容与所述第一三极管的集电极相连；其中，所述恒流发生器包括电流信号源、电子开关、第一运放芯片、负载反馈网络、场效应管和第二继电器；其中，所述电流信号源的输入端与所述主控制器相连，输出端与所述电子开关的输入端相连，用于根据所述主控制器输出的第二指令，产生一电流信号；其中，所述电流信号源由数模转换器芯片构成；所述数模转换器的输入端与所述主控制器相连，输出端与所述电子开关的第一输入端相连，参考电平端与所述电子开关的第二输入端相连；所述电子开关的输出端与所述第一运放芯片的正输入端相连，控制端与所述主控制器相连，用于接收到所述主控制器的高电平信号后导通，将所述电流信号送至所述第一运放芯片中；所述第一运放芯片的负输入端通过所述负载反馈网络形成的电流负反馈电路与所述场效应管的源极相连，输出端与所述场效应管的栅极相连，用于将所述电流信号放大后，并通过电流负反馈电路使得所述放大处理后的电流信号具有稳定电流值；所述场效应管的漏极与所述第二继电器的输入端相连，用于所述场效应管导通时，输出所述具有稳定电流值的电流信号；所述第二继电器的输出端与所述被测功率二极管的负极相连，控制端与所述主控制器相连，用于接收到所述主控制器的高电平信号后导通，将所述具有稳定电流值的电流信号加载于所述被测功率二极管的负极，使得所述被测功率二极管处于反向击穿状态，在所述被测功率二极管上可形成反向击穿电压信号。其中，所述信号处理电路包括减法电路和由双积分电路形成的AD转换器；其中，所述减法电路的第一端与所述被测功率二极管的负极相连，第二端与所述被测功率二极管的正极相连，第三端与所述双积分电路的一端相连，用于过滤所述被测功率二极管上加载的稳定负电压信号，并保留所述被测功率二极管上形成的反向击穿电压信号；所述双积分电路的另一端与所述主控制器相连，用于将所述反向击穿电压信号进行模数转换后，送至所述主控制器中与预设的阈值进行分级处理及分析。其中，所述减法电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二运放芯片和第二电子开关；其中，所述第一电阻的一端与所述被测功率二极管的负极相连，另一端与所述第二电阻的一端及所述第二运放芯片的正输入端相连；所述第二电阻的另一端接地；所述第三电阻的一端与所述被测功率二极管的正极相连，另一端与所述第四电阻的一端及所述第二运放芯片的负输入端相连；所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端及所述第二运放芯片的输出端相连；所述第五电阻的另一端与所述双积分电路的输入端相连。其中，所述双积分电路包括第三运放芯片、第二三极管、基准稳压电路和充电电容；其中，所述第三运放芯片的正输入端与所述减法电路的第三端相连，负输入端与
所述第二三极管的集电极及所述充电电容的一端相连，输出端与所述主控制器相连；所述第二三极管的基极与一内部工作电压源相连，且在所述第二三极管的基极及发射极之间还串接有所述基准稳压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置，其特征在于，包括主控制器、以及与所述主控制器均相连的测试电路和信号处理电路；其中，所述测试电路包括恒压发生器和恒流发生器；其中，所述恒压发生器的两端分别与所述主控制器及被测功率二极管的正极相连，用于根据所述主控制器输出的第一指令，产生一具有稳定负电压的信号并加载于所述被测功率二极管上，实现所述被测功率二极管被加载反向电压；所述恒流发生器的两端分别与所述主控制器及被测功率二极管的负极相连，用于根据所述主控制器输出的第二指令，产生一具有稳定电流的信号并加载于所述被测功率二极管上，使得所述被测功率二极管上可形成反向击穿电压信号；所述信号处理电路还与所述被测功率二极管的正极和负极相连，用于过滤所述被测功率二极管上加载的稳定负电压信号，并保留所述被测功率二极管上的反向击穿电压信号且送至所述主控制器中；所述主控制器，用于响应用户对所述被测功率二极管进行反向击穿电压分级测试的操作指令时输出所述第一指令和当判定所述被测功率二极管被反向击穿后输出所述第二指令，并接收所述反向击穿电压信号且进一步根据预设的阈值进行分级处理及分析。

【技术特征摘要】
1.一种功率二极管反向击穿电压分级测试装置，其特征在于，包括主控制器、以及与所述主控制器均相连的测试电路和信号处理电路；其中，所述测试电路包括恒压发生器和恒流发生器；其中，所述恒压发生器的两端分别与所述主控制器及被测功率二极管的正极相连，用于根据所述主控制器输出的第一指令，产生一具有稳定负电压的信号并加载于所述被测功率二极管上，实现所述被测功率二极管被加载反向电压；所述恒流发生器的两端分别与所述主控制器及被测功率二极管的负极相连，用于根据所述主控制器输出的第二指令，产生一具有稳定电流的信号并加载于所述被测功率二极管上，使得所述被测功率二极管上可形成反向击穿电压信号；所述信号处理电路还与所述被测功率二极管的正极和负极相连，用于过滤所述被测功率二极管上加载的稳定负电压信号，并保留所述被测功率二极管上的反向击穿电压信号且送至所述主控制器中；所述主控制器，用于响应用户对所述被测功率二极管进行反向击穿电压分级测试的操作指令时输出所述第一指令和当判定所述被测功率二极管被反向击穿后输出所述第二指令，并接收所述反向击穿电压信号且进一步根据预设的阈值进行分级处理及分析。2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述恒压发生器包括电压信号源、稳压电路、第一三极管和第一继电器；其中，所述电压信号源的输入端与所述主控制器相连，输出端与所述第一三极管的集电极相连，用于根据所述主控制器输出的第一指令，产生一负电压信号；其中，所述电压信号源由依序连接的电源变压器与整流桥构成；所述电源变压器的初级线圈与市电相连，次级线圈与所述整流桥的第一端相连；所述整流桥的第二端与所述主控制器相连，第三端与所述第一三极管的集电极相连；所述稳压电路串接于所述第一三极管的基极与集电极之间形成电压负反馈电路，用于使得所述第一三极管输出的负电压信号的幅度值保持稳定；所述第一继电器的输入端与所述第一三极管的发射极相连，输出端与所述被测功率二极管的正极相连，控制端与所述主控制器相连，用于接收到所述主控制器输出的高电平信号后导通，实现所述第一三极管输出的稳定负电压信号加载于所述被测功率二极管上，使得所述被测功率二极管被加载反向电压并且被反向击穿。3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述稳压电路包括相串接的两个稳压二极管；其中，一稳压二极管的负极与所述第一三极管的基极相连，另一稳压二极管的正极通过一个电容与所述第一三极管的集电极相连。4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述恒流发生器包括电流信号源、电子开关、第一运放芯片、负载反馈网络、场效应管和第二继电器；其中，所述电流信号源的输入端与所述主控制器相连，输出端与所述电子开关的输入端相连，用于根据所述主控制器输出的第二指令，产生一电流信号；其中，所述电流信号源由数模转换器芯片构成；所述数模转换器的输入端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦文生，罗飞，葛文锋，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33