一种二极管全动态老化方法技术

本发明专利技术涉及一种二极管全动态老化方法，步骤如下：a）、将相应器件连接成回路；b）、MCU芯片接收上位机上各参数，启动直流电源组件以及变压器及调压组件，同时同步控制电路控制可控硅整流器的通断开，使得待测二极管的两端交替加正弦上半波电流源和正弦下半波电压源；c）、所述电流转换和采样模块通过对采样电阻进行采样，得到Ifb信号，所述电流控制模块对MCU芯片提供的基准信号Vref与Ifb信号进行处理，进而输出信号对调整管进行调节；使得待测二极管上的试验电流IF保持稳定。本发明专利技术的方法实时监测试验电流，通过电流控制模块输出控制信号对调整管进行控制，保证了待测二极管上的试验电流稳定，实现自动调节正向电流的功能。实现自动调节正向电流的功能。实现自动调节正向电流的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种二极管全动态老化方法


[0001]本专利技术涉及二极管老化试验
，更具体地说，是涉及一种二极管全动态老化方法。

技术介绍

[0002]老化是用来剔除有隐患的二极管，或是剔除那些有制造缺陷的二极管，这些器件的失效与工作时间、工作电压、工作电流等应力有关，未经老化，二极管在正常使用条件下会早期失效。二极管全动态老化就是采用模拟信号的方法，在二极管的正向加一个50Hz正弦上半波电流,在二极管的反向加一个50Hz正弦下半波电压，即在二极管两端交替加正弦上半波电流源和正弦下半波电压源。
[0003]现有技术中，二极管的老化测试正向电流是通过调节笨重的调压器来改变隔离大功率低压输出的变压器和发热量大的滑动变阻器来调节的，在使用过程中存在如下问题：1、采用了工频调压器和工频变压器，体积大，效率低；2、正向电流调节复杂，需要调节电阻和正向电压来实现，由两个参数来实现一个设定值，调节比较复杂，无法保证试验电流的准确稳定，且无法全自动调节，需要人工处理，耗费人力。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种二极管全动态老化方法，该方法能够对二极管老化试验线路进行自动化的检测及调整，保证试验电流的准确稳定。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种二极管全动态老化方法，具体步骤如下：a）、将待测二极管、反向阻断二极管、调整管、采样电阻、电流转换和采样模块、电流控制模块、电流控制基准信号输出模块以及直流电源组件连接成正向电流试验回路；将待测二极管、反向限流电阻、反向漏流采集器、正向信号阻断二极管以及变压器及调压组件连接成反向电压试验回路；b）、启动直流电源组件以及变压器及调压组件，同时同步控制电路控制可控硅整流器的通断开，使得待测二极管的两端交替加正弦上半波电流源和正弦下半波电压源；c）、所述电流转换和采样模块通过对采样电阻进行采样得到Ifb信号，并对Ifb信进行滤波处理后形成Ifs信号，Ifs信号由适用于高分辨率的中、低频测量的Σ
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Δ型模数转换器采集转换成数字信号；然后，数字信号经MCU芯片的滤波修正和反馈并实时调整控制，最终输出与实际需要加载的正向电流IF相对应的基准信号Vref；d）、所述电流控制模块对基准信号Vref与Ifb信号进行处理，进而输出信号对调整管进行调节；使得待测二极管上的试验电流IF保持稳定；e）、MCU芯片使得老化电路按设定的老化时间进行试验，当老化时间达到后自动停止试验；若测试过程中某个待测二极管参数异常，则停止相应的待测二极管老化试验。
[0006]作为优选方案，所述步骤e）中，MCU芯片对待测二极管进行采样和控制,并判断正
向电流IF是否超上限，若正向电流IF超限，则MCU芯片通过关闭该工位独立基准信号信号Vref，从而快速切断试验电流。
[0007]作为优选方案，所述步骤e）中，MCU芯片对待测二极管进行采样和控制,并判断反向漏流IR是否超上限，若反向漏流IR超限，则通过限流电阻使得该工位被限制；或者MCU芯片通过控制继电器开关S2或者继电器开关S3的关断来断开该待测二极管。
[0008]作为优选方案，所述反向漏流采集器上也设有电流转换和采样模块，所述电流转换和采样模块将反向漏流IR采集并转换后输送给MCU芯片，MCU芯片根据采集到的反向漏流IR信息控制继电器开关S2或者继电器开关S3的通断。
[0009]作为优选方案，老化电路包括待测二极管、控制电路板、直流电源组件以及变压器及调压组件，所述直流电源组件以及变压器及调压组件分别为多个待测二极管提供正向电流以及反向电压，且直流电源组件与多个待测二极管之间还设有可控硅整流器；所述控制电路板包括MCU芯片以及多组控制电路，每组控制电路与一个待测二极管DUT1连接，每组控制器电路包括两条相互并联的支路，一条支路为依次串联的反向阻断二极管DIF1、调整管Q1以及采样电阻RIF1，另一条支路为依次串联的反向限流电阻RR1、反向漏流采集器RIR1以及正向信号阻断二极管DVR1，所述采样电阻RIF1上还并联有电流转换和采样模块，且电流转换和采样模块还连接有电流控制模块，所述电流转换和采样模块包括运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4和运算放大器U5，运算放大器U2、运算放大器U3的同向输入端分别连接采样电阻RIF1的两端，且两者的反向输入端之间通过电阻R6相互连接，运算放大器U2的输出端通过电阻R9与运算放大器U4的同向输入端连接，所述运算放大器U3的输出端通过电阻R10与运算放大器U4的反向输入端连接，所述运算放大器U2、运算放大器U3的反向输入端与输出端之间还分别跨接有电阻R7、电阻R8，所述运算放大器U4的输出端输出Ifb信号，所述运算放大器U4的反向输入端与输出端之间跨接有电阻R13，所述运算放大器U4的同向输入端还通过电阻R11连接接地端GND，运算放大器U4的输出端通过电阻R14与运算放大器U5的正向输入端连接，所述运算放大器U5的反向输入端与输出端之间还分别跨接有电容C4和电阻R15，所述运算放大器U5的同向输入端还通过电容C3连接接地端GND，所述运算放大器U5的反向输入端还通过电阻R16链接接地端GND，所述运算放大器U5的输出端输出Ifs信号，所述电流控制模块包括比较器U1、NPN三极管和PNP三极管，所述比较器U1的反向输入端和正向输入端分别通过电阻R2、电阻R1连接Ifb信号和MCU芯片提供的基准信号Vref，比较器U1的反向输入端和输出端之间跨接电容C1，所述比较器U1的输出端与NPN三极管和PNP三极管的基极连接，所述NPN三极管和PNP三极管的发射极相连，所述NPN三极管和PNP三极管的集电极均连接供电电压，所述NPN三极管和PNP三极管发射极通过电阻R5连接至调整管Q1，使得待测二极管上的正向电流满足测试要求。
[0010]作为优选方案，控制电路板还包括电流控制基准信号输出模块，所述电流控制基准信号输出模块包括变压器T2和数模转化器DAC，所述变压器T2上跨接有电阻RV1、电阻RV3，且电阻RV1与变压器T2之间串联有半波整流二极管DV1，电阻RV3与变压器T2之间串联有电阻RV2， 所述数模转化器DAC的VREF端口、GND端口分别连接变压器T2的两端，变压器T2的交流信号经RV2，RV3分压后为模数转化器DAC提供交流基准，数模转化器DAC的数字信号端口与MCU芯片的相应引脚连接接收经过MCU芯片处理后的Ifs信号，所述数模转化器DAC的OUT端口输出基准信号Vref。
[0011]作为优选方案，所述可控硅整流器通过同步控制电路控制通断，所述同步控制电路包括变压器T3，变压器T3与可控硅整流器的G端和K端连接，且变压器T3与可控硅整流器之间串联有整流二极管DG1、限流电阻RG1，所述变压器T3上还跨接有二极管DG1和电阻RG1，在变压器T3正半周时，输出同相位信号G经整流二极管DG1、限流电阻RG1后，使可控硅整流器导通，在变压器T3负半周时整流二极管DG1截止，可控硅整流器的G端控制使得可控硅整流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二极管全动态老化方法，其特征在于，具体步骤如下：a）、将待测二极管、反向阻断二极管、调整管、采样电阻、电流转换和采样模块、电流控制模块、电流控制基准信号输出模块以及直流电源组件连接成正向电流试验回路；将待测二极管、反向限流电阻、反向漏流采集器、正向信号阻断二极管以及变压器及调压组件连接成反向电压试验回路；b）、MCU芯片接收上位机上的试验电流IF、选择基准源类型、老化时间、各种数据上下限及超限保护方式参数，启动直流电源组件以及变压器及调压组件，同时同步控制电路控制可控硅整流器的通断开，使得待测二极管的两端交替加正弦上半波电流源和正弦下半波电压源；c）、所述电流转换和采样模块通过对采样电阻进行采样得到Ifb信号，并对Ifb信进行滤波处理后形成Ifs信号，Ifs信号由适用于高分辨率的中、低频测量的Σ
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Δ型模数转换器采集转换成数字信号；然后，数字信号经MCU芯片的滤波修正和反馈并实时调整控制，最终输出与实际需要加载的正向电流IF相对应的基准信号Vref；d）、所述电流控制模块对基准信号Vref与Ifb信号进行处理，进而输出信号对调整管进行调节；使得待测二极管上的试验电流IF保持稳定；e）、MCU芯片使得老化电路按设定的老化时间进行试验，当老化时间达到后自动停止试验；若测试过程中某个待测二极管参数异常，则停止相应的待测二极管老化试验。2.根据权利要求1所述的一种二极管全动态老化方法，其特征在于，所述步骤e）中，MCU芯片对待测二极管进行采样和控制,并判断正向电流IF是否超上限，若正向电流IF超限，则MCU芯片通过关闭该工位独立基准信号信号Vref，从而快速切断试验电流。3.根据权利要求1所述的一种二极管全动态老化方法，其特征在于，所述步骤e）中，MCU芯片对待测二极管进行采样和控制,并判断反向漏流IR是否超上限，若反向漏流IR超限，则通过限流电阻使得该工位被限制；或者MCU芯片通过控制继电器开关S2或者继电器开关S3的关断来断开该待测二极管。4.根据权利要求3所述的一种二极管全动态老化方法，其特征在于，所述反向漏流采集器上也设有电流转换和采样模块，所述电流转换和采样模块将反向漏流IR采集并转换后输送给MCU芯片，MCU芯片根据采集到的反向漏流IR信息控制继电器开关S2或者继电器开关S3的通断。5.根据权利要求1所述的一种二极管全动态老化方法，其特征在于，老化电路包括待测二极管、控制电路板、直流电源组件以及变压器及调压组件，所述直流电源组件以及变压器及调压组件分别为多个待测二极管提供正向电流以及反向电压，且直流电源组件与多个待测二极管之间还设有可控硅整流器；所述控制电路板包括MCU芯片以及多组控制电路，每组控制电路与一个待测二极管DUT1连接，每组控制器电路包括两条相互并联的支路，一条支路为依次串联的反向阻断二极管DIF1、调整管Q1以及采样电阻RIF1，另一条支路为依次串联的反向限流电阻RR1、反向漏流采集器RIR1以及正向信号阻断二极管DVR1，所述采样电阻RIF1上还并联有电流转换和采样模块，且电流转换和采样模块还连接有电流控制模块，所述电流转换和采样模块包括运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4和运算放大器U5，运算放大器U2、运...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志刚，刘年富，陈益敏，魏徕，
申请(专利权)人：杭州高裕电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：