一种二极管全动态老化电路的制作方法

本实用新型涉及一种二极管全动态老化电路。

背景技术：

老炼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和工作电压电流有关，未经老炼，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正波半波电压，就像是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。现在市面上的全动态老化台的电路(如附图2)，其中D1 是需要老化的二极管，UZ是正向交流电压，Iz是正向电流，Ur是反向交流电压，Ir是反向电流，Q1是正向半波整流和加载反偏电压时断开回路的晶闸管，R1是正向电流调节电阻，R3是正向电流采样电阻，R2 是反向电流采样电阻，R4是反向限流电阻，D2是反向半波整流二极管。其设计简单，在使用过程中出现三点不足:(1)导致正向电流的设定调节复杂,需要调节电阻R1和正向电压UZ来实现，因为要调节两个参数来实现一个设定值，所以调节就比较复杂；(2)正向半波电压不足 180°，因为晶闸管Q1导通有一个开启电压，虽然很小，但是UZ的电压也很低，所以影响也比较大；(3)正向老化电流也不是完全意义上的正弦半波，只是在负载二极管两端加载了一个正弦半波电压，而二极管的伏安特性不像电阻一样是一条直线，可以把二极管的特性曲线近似为式中，Is为反向饱和电流，室温下为常数；u为加在二极管两端电压；UT为温度的电压当量，当温度不变时UT为常数，因为u为正弦半波，所以I不可能为正弦半波。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种二极管全动态老化电路。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种二极管全动态老化电路，包括老化电路、电源电路、控制电路，老化电路包括负载二极管D1，负载二极管D1 的正极与电源连接，负载二极管D1的负极共同与二极管D2的正极和二极管D3的负极连接，二极管D2的负极与正向电流采样电阻R4连接，所述二极管D3的正极依次连接有限流电阻R2、反向漏电流采样电阻 R3，所述二极管D2和正向电流采样电阻R4之间与控制电路连接，所述采样电阻R4和反向漏电流采样电阻R3并联后接入电源电路并接地。

所述电源电路包括正向直流电源UZ和反向交流电源Ur，正向直流电源UZ和反向交流电源Ur的两极均并联后接入老化电路。

所述正向直流电源UZ包括正极线路UZ1和负极线路UZ2，所述正极线路UZ1与开关管Q1的集电极连接，开关管Q1的栅极和发射极分别与电压信号Uge的两极线路连接，开关管Q1的发射极接入老化电路与负载二极管的正极连接，正向直流电源UZ的负极电路UZ2与电阻R4连接。

所述反向交流电源Ur的两极分别与限流电阻R1和整流二极管D4 连接，电阻R1接入负载二极管的正极，整流二极管D4与电阻R3连接。

所述控制电路包括MOS管Q2，MOS管Q2的漏极与二极管D2连接，和MOS管Q2的源极与正向电流采样电阻R4和运算电路U1的负端连接，MOS管Q2的栅极与运算电路U1的输出连接，运算电路U1的正端连接电压信号Iz_Wavc。

所述电压信号Iz_Wavc为设定电流的电压信号。

所述开关管Q1为IGBT。

本实用新型的有益效果在于：使用直流电做为正向电压UZ，只需要设定好Iz_Wavc信号在调节电压UZ就能够完成二极管老化。使用 IGBT做为开关管,UZ从交流电压换成直流电压，只要信号Uge是占空比为50％的方波，Q1输出就是占空比为50％的方波。现在老化二极管D1 的正向电流控制是由MOS管Q1完成，只要信号Iz_Wavc是正弦半波D1 上的电流就是正弦半。正向老化电流更稳定，受外部环境影响会更小。在大批量老化时新的设计会便有优势。操作简单，老化参数更稳定。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是原老化电路结构示意图；

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示一种二极管全动态老化电路， 包括老化电路、 电源电路、控制电路，老化电路包括负载二极管D1，负载二极管D1的正极与电源连接，负载二极管D1的负极共同与二极管D2的正极和二极管 D3的负极连接，二极管D2的负极与正向电流采样电阻R4连接，所述二极管D3的正极依次连接有限流电阻R2、反向漏电流采样电阻R3，所述二极管D2和正向电流采样电阻R4之间与控制电路连接，所述采正向电流采样电阻R4和反向漏电流采样电阻R3并联后接入电源电路并接地。

所述电源电路包括正向直流电源UZ和反向交流电源Ur，正向直流电源UZ和反向交流电源Ur的两极均并联后接入老化电路。

所述正向直流电源UZ包括正极线路UZ1和负极线路UZ2，所述正极线路UZ1与开关管Q1的集电极连接，开关管Q1的栅极和发射极分别与电压信号Uge的两极线路连接，开关管Q1的发射极接入老化电路与负载二极管的正极连接，正向直流电源UZ的负极电路UZ2与正向电流采样电阻R4连接。

所述反向交流电源Ur的两极分别与限流电阻R1和整流二极管D4 连接，电阻R1接入负载二极管的正极，整流二极管D4与电阻R3连接。

所述控制电路包括MOS管Q2，MOS管Q2的漏极与二极管D2连接，和MOS管Q2的源极与正向电流采样电阻R4和运算电路U1的负端连接，MOS管Q2的栅极与运算电路U1的输出连接，运算电路U1的正端连接电压信号Iz_Wavc。

所述电压信号Iz_Wavc为设定电流的电压信号。

所述开关管Q1为IGBT。

Q1是用来开关正向电压的IGBT,R1是限流电阻,D1为要老化的二极管，D2的作用是防止反向电流通过，D3的作用是防止正向电流通过，U1(运算电路)是正向电流Iz控制运放，Q2是电流控制MOS管， R4是正向电流采样电阻，R2是反向限流电阻，R3是反向漏电流采样电阻，D4半波整流二极管，UZ是二极管的正向直流电压，Iz是二极管的正向电流，Ur是二极管的反向交流电压，Ir是二极管的反向漏电流，Uge是驱动IGBT的电压信号，Iz_Wavc是设定电流的电压信号。Uge与Iz_Wavc是同频同相，Uge和Iz_Wavc与Ur是同频反相，都是50Hz。

在使用时先设定Iz_Wavc的大小。在调节正向直流电压UZ,使正向电流Iz与设定相同。在调节反向电压Ur,达到要求的值就可以。当Ur为负电压时，此时Q1是关闭的，反向电流只能通过D4→R3→R2→D3 →D1→R1回到Ur。当Q1打开时，此时Ur为正电压，正向电流会通过 Q1→D1→D2→Q2→R4回到UZ，流过R1的电流会很小，因为有R1的限流作用。这样就实现了全动态的老化。在老化完成后把正向电压UZ、反向电压Ur、设定电流Iz_Wavc都调到最小，方便下次在使用。

在新的设计中正向老化电流更稳定，受外部环境影响会更小。在大批量老化时新的设计会便有优势。操作简单，老化参数更稳定。