晶闸管电流波形测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种晶闸管电流波形测试装置及方法，其中装置包括：连接有示波器的电流探头、第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器，其中，第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器依次连接组成第一串联电路，电流探头设置在第一串联电路上；还包括依次连接的第二开关、第二电阻器和第二可调直流电源。本发明专利技术提供的晶闸管电流波形测试装置及方法，通过测量低电压条件下晶闸管开通关断动态电流波形，并通过示波器显示，使检测人员能直观分辨出晶闸管电流波形是否存在电流波形跳变现象，从而筛选出那些低电压条件下门极特性不佳的器件，提高晶闸管工作可靠性。

Test device and method for current waveform of thyristor

The invention provides a thyristor current waveform test device and method, wherein the apparatus includes a current probe and oscilloscope connected to the first switch, the first adjustable DC power supply and a first resistor, a first switch, a first adjustable DC power supply and the first resistor is connected with a first series circuit, current probe is arranged in the first series the circuit includes second switches; also, connecting the second resistor and second adjustable DC power supply. The current waveform of the thyristor test device and method provided by the invention, on-off dynamic current waveform through low voltage measuring thyristor, and through the oscilloscope display, the detection personnel can directly distinguish the thyristor current waveform is current waveform jump phenomenon, so as to filter out those low voltage under the condition of the door extremely poor device characteristics, improve the working reliability of thyristor.

【技术实现步骤摘要】
晶闸管电流波形测试装置及方法
本专利技术涉及元器件领域，尤其涉及一种晶闸管电流波形测试装置及方法。
技术介绍
晶闸管实际工作时，尤其在主电路电压较低的工况下，若出现电流跳变，则会影响器件在低电压运行工况下的使用，晶闸管电流跳变可造成电路负载端的不稳定。在低电压大电流工况下若电流波形发生跳变，附加在元件上的di/dt很大，如晶闸管长期处于该运行工况下，会对晶闸管器件造成损伤；为确保晶闸管长期稳定工作，必须保证晶闸管在低电压条件下具备良好的开通关断动态电流特性及门极触发特性。低电压条件下，理想的晶闸管开通关断动态电流波形应该是平滑连续的，若电流波形发生异常跳变，说明晶闸管在低电压条件下门极特性不佳。c探究低电压条件下晶闸管器件发生跳变的原因，可从器件本身的内部物理结构分析。晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，由三个PN结构成，如图1所示，晶闸管开通时，器件AK两端承受正向电压，内部三个PN结中有两个结处于正向偏置状态，而晶闸管关断过程，器件AK两端承受反向电压，内部有两个PN结处于反向偏置状态。由于PN结本身具有势垒电容，且由于载流子运动存在扩散电容，势垒电容和扩散电容合称为器件结电容。晶闸管开通关断过程，结电容产生的充放电效应会影响器件电流波形特性。晶闸管导通时需在门阴极施加正向电压，直至J3结处于导通状态(多子扩散运动)。J3结导通后其耗尽层宽度变窄，阳极电流IA变大，相应的势垒电容和扩散电容容值变大。晶闸管导通后取消门阴极控制电压，由于晶闸管内部电流形成正反馈作用，J3结仍然处于导通状态，势垒电容、扩散电容不会消失，在晶闸管关断过程中，主电电压减小，阳极电流IA减小，J3结宽度变宽，其扩散电容、势垒电容容值变小并产生放电，易引起器件开通关断电流跳变。在器件测试过程中，需要将低电压条件下结电容充放电异常，即存在电流波形跳变的器件筛选出来。但是现有的晶闸管测试台只测试高电压条件下器件的电流电压波形，缺乏对低电压条件下器件开通关断电流波形的测量。因此，亟需一种检测装置来测试低电压条件下晶闸管的电流波形。
技术实现思路
本专利技术提供一种晶闸管电流波形测试装置及方法，用以解决晶闸管电流波形跳变检测的技术问题。本专利技术一方面提供一种晶闸管电流波形测试装置，包括：连接有示波器的电流探头、第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器，其中，第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器依次连接组成第一串联电路，第一开关一端与第一可调直流电源的正极相连，另一端与晶闸管的阳极相连，第一电阻器与晶闸管的阴极相连，电流探头设置在第一串联电路上；还包括依次连接的第二开关、第二电阻器和第二可调直流电源，其中，第二开关与晶闸管的门极相连，第二可调直流电源的负极与晶闸管的阴极相连。进一步的，第一可调直流电源的电压调节范围为0～60V，电流调节范围为0～3A。进一步的，第二可调直流电源的电压调节范围为0～60V，电流调节范围为0～3A。进一步的，还包括设置在第二电阻器与第二可调直流电源之间的电流表。进一步的，电流探头设置在第一开关与晶闸管之间的电路上。进一步的，晶闸管阴极接地。本专利技术另一方面提供一种晶闸管电流波形测试方法，包括：闭合第一开关，调节第一可调直流电源至最大值，闭合第二开关，调节第二可调直流电源至晶闸管开通，通过电流探头检测晶闸管开通电流波形。进一步的，上述方法还包括：将第二可调直流电源调至0V，断开第二开关，缓慢降低第一可调直流电源直至晶闸管关断，通过电流探头检测晶闸管关断电流波形。本专利技术提供的晶闸管电流波形测试装置及方法，通过测量低电压条件下晶闸管开通关断动态电流波形，并通过示波器显示，使检测人员能直观分辨出晶闸管电流波形是否存在电流波形跳变现象，从而筛选出那些低电压条件下门极特性不佳的器件，提高晶闸管工作可靠性。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1为晶闸管内部结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的晶闸管电流波形测试装置的一结构示意图；图3为本专利技术实施例一提供的晶闸管电流波形测试装置的另一结构示意图；图4为本专利技术实施例二提供的晶闸管电流波形测试方法的流程示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例一图2为本专利技术实施例一提供的晶闸管电流波形测试装置的结构示意图；如图2所示，本实施例提供一种晶闸管电流波形测试装置，包括：连接有示波器CH1的电流探头T1、第一开关K1、第一可调直流电源S1和第一电阻器R1，其中，第一开关K1、第一可调直流电源S1和第一电阻器R1依次连接组成第一串联电路，第一开关K1一端与第一可调直流电源S1的正极相连，另一端与晶闸管DUT的阳极相连，第一电阻器R1与晶闸管DUT的阴极相连，电流探头T1设置在第一串联电路上；还包括依次连接的第二开关K2、第二电阻器R2和第二可调直流电源S2，其中，第二开关K2与晶闸管DUT的门极相连，第二可调直流电源S2的负极与晶闸管DUT的阴极相连。具体的，第一电阻器R1是决定开通后通态电流大小的负载电阻器，R1的值需要保证晶闸管DUT能够完全开通。示波器CH1选用高性能数字示波器，电流探头T1选用高精度的电流探头。电流探头T1检测晶闸管DUT开通关断电流动态波形，并通过示波器CH1显示波形。在测试过程中，操作人员可通过观察示波器CH1上显示的电流动态波形，判断电流波形是否存在跳变，从而对具有电流动态波形的晶闸管DUT进行筛选。采用示波器、电流探头两款非直接串并式测量仪器，消除了使用电压表、电流表测量时仪表内阻对测量结果的影响，提高了测量参数的准确性，并且采用高性能数字示波器及高精度电流探头对晶闸管DUT低电压条件下整个动态电流波形进行测量，能高效准确筛选出电流波形存在异常跳变的晶闸管DUT。本实施例提供的晶闸管电流波形测试装置，通过测量低电压条件下晶闸管DUT开通关断动态电流波形，并通过示波器CH1显示，使检测人员能直观分辨出晶闸管DUT电流波形是否存在电流波形跳变现象，从而筛选出那些低电压条件下门极特性不佳的器件，提高晶闸管DUT工作可靠性。并且整个测试装置电路不复杂，操作简单方便，有利于操作人员上手及装置维护。进一步的，第一可调直流电源S1的电压调节范围为0～60V，电流调节范围为0～3A。进一步的，第二可调直流电源S2的电压调节范围为0～60V，电流调节范围为0～3A。第一可调直流电源和第二可调直流电源电压电流均可调，第一可调直流电源输出电压调节范围大，第二可调直流电源所在回路为直流强触发，且触发功率大，能满足对多种型号晶闸管门极特性参数及动态电流特性的测试，对测试器件具有良好的适应性。进一步的，还包括设置在第二电阻器R2与第二可调直流电源S2之间的电流表。具体的，如图3所示，通过示波器CH2(图中未示出)读取晶闸管DUT门极触发电压VGT，在第二电阻器R2与第二可调直流电源S2之间串联一个电流表A1读取器件门极触发电流IGT，从而测量晶闸管DUT门极触发参数IGT/VGT。既能用于测量晶闸管DUT门极特性参数IGT/VGT，又能测量晶闸管DUT开通关断电流动态波形全过程，兼顾了晶闸管DUT常规静态参数、电流动态波形的测量，确保了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶闸管电流波形测试装置，其特征在于，包括：连接有示波器的电流探头、第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器，其中，第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器依次连接组成第一串联电路，第一开关一端与第一可调直流电源的正极相连，另一端与晶闸管的阳极相连，第一电阻器与晶闸管的阴极相连，电流探头设置在第一串联电路上；还包括依次连接的第二开关、第二电阻器和第二可调直流电源，其中，第二开关与晶闸管的门极相连，第二可调直流电源的负极与晶闸管的阴极相连。

【技术特征摘要】
1.一种晶闸管电流波形测试装置，其特征在于，包括：连接有示波器的电流探头、第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器，其中，第一开关、第一可调直流电源和第一电阻器依次连接组成第一串联电路，第一开关一端与第一可调直流电源的正极相连，另一端与晶闸管的阳极相连，第一电阻器与晶闸管的阴极相连，电流探头设置在第一串联电路上；还包括依次连接的第二开关、第二电阻器和第二可调直流电源，其中，第二开关与晶闸管的门极相连，第二可调直流电源的负极与晶闸管的阴极相连。2.根据权利要求1所述的晶闸管电流波形测试装置，其特征在于，第一可调直流电源的电压调节范围为0～60V，电流调节范围为0～3A。3.根据权利要求1所述的晶闸管电流波形测试装置，其特征在于，第二可调直流电源的电压调节范围为0～60V，电流调节范围为0～3A。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：彭军华，王真，刘栋，赵耿，高超，窦金龙，邹平，银登杰，焦莎莎，王飞，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43