晶闸管测试电路和测试方法与流程

文档序号:11111927阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种晶闸管测试电路,包括待测晶闸管(Q1)、感抗性的第一支路(100)、容抗性的第二支路(200)、门极控制装置(300)以及通断控制开关装置(400),其中:

晶闸管(Q1)的阳极(A)和阴极(K)之间并联第二支路(200);第二支路(200)的两端与第一支路(100)的两端耦合连接形成LC振荡回路;所述第一支路(100)与直流电压源(VDD)、通断控制开关装置(400)串联形成回路;晶闸管(Q1)的门极(G)连接到门极控制装置(300)。

2.根据权利要求1所述的晶闸管测试电路,其中,所述第二支路(200)为串联连接的电阻(R1)和电容(C1)或者为一RC串联等效电路。

3.根据权利要求1所述的晶闸管测试电路,其中,所述第一支路(100)为一电感元件(L1)或者为一LR串联等效电路。

4.根据权利要求1所述的晶闸管测试电路,其中,所述第二支路(200)和晶闸管(Q1)构成的回路空间位置伴随设置有寄生电感(500)。

5.根据权利要求4所述的电路,其中,所述寄生电感(500)是绘制在晶闸管测试电路的电路板上,绘制的电感尺寸和结构对应相应寄生电感参数值。

6.根据权利要求1所述的晶闸管测试电路,其中,所述通断控制开关装置(400)为双向可导通的或者单向可导通的。

7.根据权利要求1所述的晶闸管测试电路,其中,所述通断控制开关装置(400)由金属氧化物场效应晶体管MOSFET或绝缘栅型双极性晶体管IGBT与二极管(D1)并联实现。

8.根据权利要求1所述的晶闸管测试电路,其中,所述门极控制装置(300)为根据通断控制开关装置(400)的通断时序来输出门极控制信号的装置。

9.根据权利要求1所述的晶闸管测试电路,其中,所述门极控制装置(300)为根据晶闸管(Q1)的阳极(A)和阴极(K)之间的电压来输出门极控制信号的装置。

10.根据权利要求9所述的电路,其中,所述门极控制装置(300)是在晶闸管阳极(A)和阴极(K)之间并联连接一分压电路,分压电路的电压输出(Ur)和参考电压(Uref)分别连接到比较器(320)的两个输入端,比较器(320)的输出端耦合到门极控制脉冲发生器(310),后者根据比较器(320)的输出信号生成门极导通控制信号。

11.根据权利要求1到10任何一项所述的电路,其中,所述第二支路(200)与第一支路(100)的耦合方式为各支路两端分别直接连接,第二支路和第一支路并联。

12.根据权利要求1到10任何一项所述的电路,其中,所述第二支路(200)与第一支路(100)耦合方式为:各支路的一端直接连接,另一端通过电阻(R5)连接。

13.根据权利要求12所述的电路,其中,所述门极控制装置(300)为耦合于晶闸管(Q1)的门极(G)和阴极(K)之间的无源器件或无源器件的串联和/或并联的组合。

14.一种晶闸管测试方法,包括以下步骤,

S1)搭建晶闸管测试电路,测试电路包括待测晶闸管(Q1)、感抗性的第一支路(100)、容抗性的第二支路(200)、门极控制装置(300)以及通断控制开关装置(400),

其中,被测晶闸管(Q1)的阳极(A)和阴极(K)之间并联第二支路(200),第二支路(200)的两端与第一支路(100)的两端耦合连接形成LC振荡回路,所述第一支路(100)与直流电压源(VDD)、通断控制开关装置(400)串联形成回路,晶闸管(Q1)的门极(G)连接到门极控制装置(300);

S2)根据设定的参数的配置晶闸管测试电路的各部分;

S3)对通断控制开关装置(400)和晶闸管门极(G)施加相应的测试控制信号,从而测试晶闸管(Q1)在该组电路参数下的工作状态;

S4)判断晶闸管(Q1)是否失效,失效则得到测试结果,否则继续步骤S5;

S5)改变测试电路的电路参数,重复步骤S2至S4,令晶闸管工作于不同电路环境直至晶闸管(Q1)失效,从而得到测试结果。

15.根据权利要求14所述的晶闸管测试方法,其中,所述第二支路(200)和晶闸管(Q1)构成的回路空间位置伴随设置有寄生电感,步骤S2配置晶闸管测试电路包括:在电路板上绘制给定形状和尺寸的电感以获得相应参数的寄生电感。

16.根据权利要求14所述的晶闸管测试方法,其中,所述步骤S3包括以下子步骤:

S301)通断控制开关装置(400)导通,第一支路(100)与电压源(VDD)形成通电回路,感抗性的第一支路充能;

S302)经时间ΔT1,通断控制开关装置(400)关断,在晶闸管(Q1)的阳极(A)和阴极(K)之间施加测试电压;

S303)经时间ΔT2,门极控制装置(300)在晶闸管(Q1)的门极(G)施加控制输入,控制晶闸管(Q1)开始导通;

S304)测量和计算晶闸管(Q1)的导通电流上升率Tr并判断晶闸管(Q1)的状态。

17.根据权利要求14所述的晶闸管测试方法,其中,步骤S4判断测试晶闸管(Q1)是否失效的方式为:晶闸管(Q1)对应测试控制信号的一个脉冲周期判断一次,从而获得不可重复的单次临界电流上升率测量值。

18.根据权利要求14所述的晶闸管测试方法,其中,步骤S4判断测试晶闸管(Q1)是否失效的方式为:晶闸管(Q1)对应测试控制信号的每隔一定数量的脉冲周期判断一次,从而获得反复导通条件下的临界电流上升率测量值。

19.根据权利要求14所述的晶闸管测试方法,其中,所述第二支路(200)与第一支路(100)耦合方式为:各支路的一端直接连接,另一端通过电阻(R5)连接;直流电压源(VDD)的电压值和步骤S2中测试电路的元件参数值配置方式为:LC振荡回路中第一支路(100)两端的最高振荡输出电压大于被测晶闸管(Q1)阴极(K)和阳极(A)之间的正向或反向击穿电压。

20.根据权利要求19所述的晶闸管测试方法,其中,所述门极控制装置(300)为耦合于晶闸管(Q1)的门极(G)和阴极(K)之间的无源器件或无源器件的串联和/或并联的组合,模拟晶闸管(Q1)的工作状态。

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