一种大电流多功能瞬态响应冲击装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种大电流多功能瞬态响应冲击装置，具有机体，机体上表面为夹具工装台，夹具工装台上安装显示器，显示器前方为夹具工装，机体内安装供电系统、调制系统、PLC系统、PC控制系统、信号发生器、采样扫描探测系统、负载及泄放安全系统。该装置可以进行高效的测试，能够及时高效的获取多种参数和数据。

A large current multi-function transient response shock device

【技术实现步骤摘要】
一种大电流多功能瞬态响应冲击装置
本技术属于仪器仪表或功率型电子元器件检测设备领域，具体来说涉及一种大电流多功能瞬态响应冲击装置。
技术介绍
人类进入21世纪以来，科学技术一直在突飞猛进的发展，尤其是领先发展的电子科学技术更是走在了各个学科发展的前列。随着新理论、新材料和新技术的不断发展和突破，新的大功率半导体器件也在日益成熟，其应用领域也在不断的扩展。而现有的一些仪表或工装夹具均是上世纪90年代引进或仿制的，它们不仅在效率上落后，已不能满足实际生产研发的多功能需求，而且无法获取当今新涌现出的大功率器件在高电压大电流冲击情况下瞬态响应的各种参数，更无法得到冲击过程的完整实时响应波形。针对这些存在已久的问题，需要开发一种新型的大电流冲击装置。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术提出了一种新型的大电流多功能瞬态响应冲击装置，该装置不仅可以进行高效的测试，而且还能够及时高效的获取多种参数和数据。具体来说，本技术采用了以下技术方案：一种大电流多功能瞬态响应冲击装置，所述装置具有机体，机体上表面为夹具工装台，夹具工装台上安装显示器，显示器前方为夹具工装，机体内安装供电系统、调制系统、PLC系统、PC控制系统、信号发生器、采样扫描探测系统、负载及泄放安全系统，其特征在于，PLC系统与PC控制系统相互通信连接，PLC系统和PC控制系统与信号发生器连接并控制信号发生器产生所需要的信号波形，供电系统为整个装置供电并且一部分电力通过调制系统进行调制供给受测样品的冲击测试，调制系统、PLC系统和信号发生器连接至夹具工装，夹具工装上安装待测样品，后接相应的负载，负载后方连接泄放安全系统，采样扫描探测系统与夹具工装台及负载相连接以收集测试参数，PLC系统和PC控制系统与LCD显示屏连接。为了能够显示出完整的瞬态过程，特别选用了LCD显示屏，LCD显示屏为触摸屏，以便能够通过触摸屏进行调节。另外，为了提高测试效率，夹具工装设计了具有多路测试通道，负载也具有相应的多路负载。为进一步提高安全性，针对器件失效，烧结不良等情况，特别设计了一整套泄放安全系统，泄放安全系统包括与负载并联的压敏器件及放电管，放电管后方连接相应的吸收负载。另外，在夹具工装前方还设置有收集槽。在进一步的优选实施方案中，机体下方设置有备件柜，在备件柜下方为万向轮。本技术的冲击测试装置可以实现多个功率器件的同时冲击测试，可以方便地选择冲击波形，可以实现更高的冲击强度，操作调节方便，自动采样、储存和直观化，并且更为高效和安全。附图说明图1为本技术装置的电气系统框图；图2为本技术装置的安全泄放保护系统框图；图3为本技术装置的结构图。在图中：1、机体；2、夹具工装台；3、显示器；4、触摸屏；5、调节旋钮；6、夹具工装；7、收集槽；8、备件柜；9、万向轮。具体实施方式原有的多功能瞬态响应冲击装置，虽然也应用了计算机控制+PLCC技术，但仍属于20多年前的技术。不仅功能单一，冲击源波形单一，冲击量能范围小，而且冲击过程器件的瞬态响应不能直观显示，冲击损坏的器件原因不明等众多缺陷。本技术采用了当今较先进的超级单片机控制+带AI（人工智能）算法的最新PLCC（现场门阵列可编程）技术，利用系统集成的原理和方法，在一台装置上不仅实现了对大功率半导体器件在工作过程中所受到的多种大电流冲击瞬间相应全过程完全直观化数字存储，而且还能实现多种冲击源可选，冲击量能可选，同时配合夹具的改进，可对已编带成形的功率器件（最多20只）一次冲击完成，从而大幅度地提高了检测效率。故本技术实现了下述几方面的突破，是行业中所没有的。1、使受测器件在各种冲击源、各种冲击量能冲击下的瞬态响应波形能得以直观显示，并实现数字存储；2、冲击源的冲击波形由过去单一的正弦波变成有正弦波、方波及复合波形，更接近器件实际的工作环境；3、冲击源的强度由过去200V-500V（电流几百mA-几A）变成可达220V-2.5KV（几百mA-150A）可选；4、在完整实时显示相应波形时，故障器件的失效原因被自动显示归类；5、配合工装夹具的改进，本装置可一次性操作情况下，可对1-20只编带器件完成冲击响应的检测，用时只需≤40s，大幅提高了效率；6、提高和加强了安全电路的改进；7、对冲击过程中，早期就损坏的器件，能提取出实效参数，自动分档归类；8、采用先进的触摸屏操选控制，节省大量复杂的电子机械式开关，可小型化，方便，可靠。下面将结合附图和具体实例对本技术进行更详细的说明。参见图1，机体内安装供电系统、调制系统、PLC系统、PC控制系统、信号发生器、采样扫描探测系统、负载及泄放安全系统等，PLC系统与PC控制系统相互通信连接，PLC系统和PC控制系统与信号发生器连接并控制信号发生器产生所需要的信号波形，供电系统为整个装置供电并且一部分电力通过调制系统进行调制供给样品的冲击测试，调制系统、PLC系统和信号发生器连接至夹具工装，夹具工装上安装待测样品，后接相应的多路负载，负载后方连接泄放安全系统，泄放安全系统包括与负载并联的压敏器件及放电管，放电管后方连接相应的吸收负载，采样扫描探测系统与夹具工装台及负载相连接以收集测试参数，PLC系统和PC控制系统与LCD显示屏连接。另外优选地，夹具工装具有多路测试通道，负载也具有相应的多路负载。整个系统的实现工作原理简述如下。将信号发生器发出的多种波形信号中的任选一种（根据实际器件需求）经HV或HI调制后形成型态各异的尖峰脉冲（通过时序控制系统做到脉冲宽度可选），去依次加入到通过工装夹具上触点相连的被测器件上，用脚踏开关控制去冲击器件。与此同时，“电子手”探知、感应和采样单元在计算机和PLC的联合控制下，对被测器件的伏安特性、受授电压和电流等参数进行同比例、数字化采样、储存、合成等一系列处理后，除了反馈给各系统后，经合成后的实时动态瞬间响应曲线送LCD屏上进行实时驱动显示。脉冲强度、形态、脉宽控制等参数均为可选，是为了尽最大可能模拟出功率型器件在各种应用场合情景下的真实反映，也是一个高真实的仿真，力求使器件的各种电应力参数接近实际情况。长久以来，大功率型器件，如FETMOS、IGBT及新涌现出的石墨烯功率器件等，在研制、新品开发和后续的批量生产、检测及失效模式分析等一系列运行过程中，由于高压大电流，人无法接近。由于现有仪器仪表的限制，许多参数是被间接感知或理论计算出的，很难或几乎不能直视到大功率有源器件或无源器件在外电应力大力冲击下的完整瞬态响应全过程，过去和现在也只能用经特殊改装过的示波器观察其中的几个参数，也常常会打坏示波器的探头。这也是过去和目前行业内所有研发工程师和从业者感到最无奈的一件事。本技术用不需用手抓的“电子手”，在大电流、高压作用于器件上的瞬间去感知同比例的缩放参数，进而同比例的进行数字化采样、扫描、储存后，再进一步的用数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大电流多功能瞬态响应冲击装置，所述装置具有机体，机体上表面为夹具工装台，夹具工装台上安装显示器，显示器前方为夹具工装，机体内安装供电系统、调制系统、PLC系统、PC控制系统、信号发生器、采样扫描探测系统、负载及泄放安全系统，其特征在于，PLC系统与PC控制系统相互通信连接，PLC系统和PC控制系统与信号发生器连接并控制信号发生器产生所需要的信号波形，供电系统为整个装置供电并且一部分电力通过调制系统进行调制供给样品的冲击测试，调制系统、PLC系统和信号发生器连接至夹具工装，夹具工装上安装待测样品，后接相应的负载，负载后方连接泄放安全系统，采样扫描探测系统与夹具工装台及负载相连接以收集测试参数，PLC系统和PC控制系统与LCD显示屏连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种大电流多功能瞬态响应冲击装置，所述装置具有机体，机体上表面为夹具工装台，夹具工装台上安装显示器，显示器前方为夹具工装，机体内安装供电系统、调制系统、PLC系统、PC控制系统、信号发生器、采样扫描探测系统、负载及泄放安全系统，其特征在于，PLC系统与PC控制系统相互通信连接，PLC系统和PC控制系统与信号发生器连接并控制信号发生器产生所需要的信号波形，供电系统为整个装置供电并且一部分电力通过调制系统进行调制供给样品的冲击测试，调制系统、PLC系统和信号发生器连接至夹具工装，夹具工装上安装待测样品，后接相应的负载，负载后方连接泄放安全系统，采样扫描探测系统与夹具工装台及负载相连接以收集测试参数，PLC系统和PC控制系统与LCD显示屏连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，
申请(专利权)人：南京时恒电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32