一种双向晶闸管全参数手动测试仪的制作方法

本发明涉及晶闸管测试仪器领域，具体是一种双向晶闸管全参数手动测试仪。

背景技术：

双向晶闸管是一种双向交流开关器件，可由正负电压源及输入分别控制四个不同象限的工作状态。其具有高电压、大电流、多象限等电学特性，因此对它进行全参数测试存在很大困难。目前，现存双向晶闸管测试仪由于测试系统的测试方法、线路设计、测试条件等因素的限制，使得大多数测试仪只能测试部分象限的部分数据，例如，对其数据测试的象限主要集中在第一象限和第三象限，部分涉及第二象限，而对第四象限的测试较少，涉及到的参数有擎注电流、断态重复峰值电压、反向重复峰值电压、通态不重复浪涌电流等，而要想进行四个象限全参数的同时测试需要多台仪器同时工作，测试费用昂贵，且接线较为复杂，容易导致测试结果出现不准确的现象，对双向晶闸管的研究采样及其批量生产后的测试造成很大困难。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种造价低廉、操作简单、测试方便的双向晶闸管全参数手动测试仪，以满足双向晶闸管的研究采样及其批量生产后的测试需求。

本发明的目的是通过以下方案实现的：（1）利用一个双刀双掷开关K1（K11）、K2（K21）的组合切换，分别实现第一、第二、第三和第四象限的转换；（2）通过检测电压表V2的值，判断待测双相晶闸管DUT的通断，由电压表V1及电流表A1测得门极触发电压和电流；（3）分别通过调节变阻器RW1和RW2的值，设置测试条件并对电压表V2和电流表A2进行监控，由电压表V1及电流表A1得到擎注电流和控制电流；（4）通过单刀双掷开关KH（KH1）的配置和切换，通过电压表V2和电流表A3进行断态和反向峰值电压及电流的测试，所测峰值电压可高达几千伏。具体技术方案如下：

一种双向晶闸管全参数手动测试仪，包括电源模块，开关控制模块、高压控制模块和待测双相晶闸管DUT；

电源模块包括直流电源接口、高压电源、直流电压源VCC和双相晶闸管控制极电源VG；所述高压电源、直流电压源VCC和双相晶闸管控制极电源VG分别设有地线接口G1、G2和 G3；

开关控制模块包括用于选择接入线路的过流保护开关K和KG，象限转换开关K1（K11）、K2（K21）和电流转换开关；所述K依次串联象限转换开关的K1接点、电流转换开关、变阻器和电流表A2构成第一支路，该第一支路一端连接直流电压源VCC，另一端连接DUT的T1极，DUT的T2极串联电流表A3后接地；限流电阻R1、电源指示灯L和象限转换开关的K11接点依次串联构成第二支路，第二支路一端连接K，另一端连接电流转换开关，象限转换开关的K11接点一端接入G2；所述KG先依次串联象限转换开关的K2接点和电流表A1，然后并联一端接地的电压表V1后构成第三支路，该第三支路一端连接VG，另一端连接待测双相晶闸管DUT的控制极G；象限转换开关的K2-2接点一端接入G3，一端连接A1构成第四支路；

高压控制模块包括高压控制开关KH（KH1），高压控制开关的KH接点先串联限流电阻RH，然后并联一端接地的电压表V2构成第五支路，该第五支路一端连接高压电源，另一端连接待测双相晶闸管DUT的T1极；高压控制开关的KH1接点一端接入G1，另一端连接RH接点构成第六支路；

上述第一支路与第二支路、第三支路与第四支路以及第五支路与第六支路之间均并联连接；象限转换开关为双刀双掷开关，高压控制开关位单刀双掷开关。

电流转换开关包括并联连接的K3、K4和K5。

K3、K4和K5控制的电流值分别为1A、100mA和200mA，通过分别与K3、K4和K5串联的限流电阻R2、R3和R4实现。

K4和K5分别串联变阻器RW1和RW2。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

（1）实现了利用一台测试仪对双向晶闸管的全象限、全电参数测试；

（2）本发明的测试仪器基于电路最基本的测试原理，通过线路优化，最终由测试者自己读取电流表、电压表的测试数据，避免了由于系统过于复杂而引入的设计误差、系统误差等，使测试结果更为准确，实现了双向晶闸管测试数据的可靠性和稳定性；

（3）本发明测试仪设计巧妙，体积小巧，易转移，便于生产线过程中的产品参数性能监控，适用于生产线批量生产测试，可完全满足日常生产测试需求；

（4）本发明采用全手动测试，简单方便、易操作，有效的降低了双向晶闸管的测试成本。

附图说明

图1为本发明双向晶闸管全参数手动测试仪的结构示意图。

图2为本发明双向晶闸管全参数手动测试仪的电路原理图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面通过附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-2所示，一种双向晶闸管全参数手动测试仪，包括电源模块，开关控制模块、高压控制模块和待测双相晶闸管DUT；

电源模块包括直流电源接口、高压电源、直流电压源VCC和双相晶闸管控制极电源VG；所述高压电源、直流电压源VCC和双相晶闸管控制极电源VG分别设有地线接口G1、G2和 G3。

开关控制模块包括用于选择接入线路的过流保护开关K和KG，象限转换开关K1（K11）、K2（K21）和电流转换开关；所述K依次串联象限转换开关的K1接点、电流转换开关、变阻器和电流表A2构成第一支路，该第一支路一端连接直流电压源VCC，另一端连接DUT的T1极，DUT的T2极串联电流表A3后接地，其中，电流转换开关包括并联连接的K3、K4和K5，分别通过串联限流电阻R2、R3和R4，以及K4和K5分别串联变阻器RW1和RW2实现1A、100mA和200mA的控制电流值；限流电阻R1、电源指示灯L和象限转换开关的K11接点依次串联构成第二支路，第二支路一端连接K，另一端连接电流转换开关，象限转换开关的K11接点一端接入G2；所述KG先依次串联象限转换开关的K2接点和电流表A1，然后并联一端接地的电压表V1后构成第三支路，该第三支路一端连接VG，另一端连接待测双相晶闸管DUT的控制极G；象限转换开关的K2-2接点一端接入G3，一端连接A1构成第四支路；

高压控制模块包括高压控制开关KH（KH1），高压控制开关的KH接点先串联限流电阻RH，然后并联一端接地的电压表V2构成第五支路，该第五支路一端连接高压电源，另一端连接待测双相晶闸管DUT的T1极；高压控制开关的KH1接点一端接入G1，另一端连接RH接点构成第六支路；

上述第一支路与第二支路、第三支路与第四支路以及第五支路与第六支路之间均并联连接；象限转换开关为双刀双掷开关，高压控制开关位单刀双掷开关。

使用本发明进行双相晶闸管全参数手动测试的具体过程如下：

a. 触发电压VGT及触发电流IGT的测试

K、KG、K3闭合，当K1（K11）、K2（K21）打向位置“1”时，可由表A1及V1分别读出第一象限IGT及VGT的值。

K，KG、K3闭合，当K1（K11）打向位置“1”，K2（K21）打向位置“2”时，可由表A1及V1分别读出第二象限IGT及VGT的值。

K，KG、K3闭合，当K1（K11）、K2（K21）打向位置“2”时，可由表A1及V1分别读出第一象限IGT及VGT的值。

K，KG、K3闭合，当K1（K11）打向位置“2”，K2（K21）打向位置“1”时，可由表A1及V1分别读出第二象限IGT及VGT的值。

b. 维持电流IH的测试

闭合K、KG、K4，K1（K11）、K2（K21）打向位置“1”，调节VG值使表A1的电流值为50mA，然后缓慢调节RW1，当表A2的电流值为100mA时，断开KG，连续调节RW1，监测表V2，待测双相晶闸管DUT由导通向关断时表A2的读数，即为维持电流IH的值。

c. 擎注电流IL的测试

将RW2调到最大值，闭合K、KG、K5，K1（K11）、K2（K21）打向位置“1”，调节VG值使表A1电流值为50mA，然后连续调节RW2，同时不断断开—闭合—断开KG，监测表V2，待测双相晶闸管DUT由关断转向导通时表A2的读数，即为擎注电流IL的值。

d. 断态重复峰值电压VDRM及电流IDRM的测试

将KH（KH1）打向位置“1”，调节高压电源，当表A3读数为1mA或规定值时，表V2的读数即为断态重复峰值电压VDRM的值；调节高压电源为指定值如200V，表A3的读数则为断态峰值电流IDRM的值。

e. 反向重复峰值电压VRRM及电流IRRM的测试

将KH（KH1）打向位置“2”，调节高压电源，当表A3读数为1mA或规定值时，表V2的读数即为反向重复峰值电压VRRM的值；调节高压电源为指定值如200V，表A3的读数则为反向重复峰值电流IRRM的测试值。