一种超快恢复二极管温度检测装置的制作方法

本实用新型涉及温度检测技术领域，特别是一种超快恢复二极管温度检测装置。

背景技术：

超快恢复二极管一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，与普通二极管一样具有单向导电性，主要应用于开关电源、脉宽调制器、变频器等电子电路中，主要作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。由于功率半导体器件向快速、大容量发展，当其工作在大电流、高电压和高频的环境下时必然会产生大量的热量，使得结温上升，特性变差，甚至损坏超快恢复二极管。为了防止超快恢复二极管由于过热导致功能失效，我们需要实时监控其温升信息。

一般的半导体器件温度检测需要通过热成像技术，该技术路线成本较高、测量精度有限，并且适用于整机测量，针对分立的电力电子开关器件无法实施监控其温升信息。

中国实用新型专利cn207052591u公开了一种高散热的超快恢复二极管，包括二极管芯片和本体外壳，所述本体外壳的内部固定有基板，所述二极管芯片两侧分别伸出有一芯片引脚，所述芯片引脚焊接在基板上，所述基板外侧分别焊接有接线端片，所述基板设置在导热陶瓷件上，所述二极管芯片的上方设有透光罩。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种成本低的超快恢复二极管温度检测装置。

为解决上述的技术问题，本实用新型的一种超快恢复二极管温度检测装置，包括分压电路、调理电路、滤波电路和单片机，所述分压电路输出端与调理电路输入端相连接，所述调理电路输出端与滤波电路输入端相连接，所述滤波电路输出端与单片机输入端相连接，所述单片机输出端分别与温度显示屏、温度报警指示灯相连接。

优选的，所述分压电路包括3.3v的供电电源vcc，分压电阻r1和网状分布的热敏电阻ntc1-ntc7，所述分压电阻r1和热敏电阻ntc1-ntc7的串联电路连接在供电电源vcc和地之间；所述热敏电阻ntc1-ntc7网状排列内置于超快恢复二极管外壳。

优选的，所述调理电路包括运算放大器op1，所述运算放大器op1正极输入端通过电阻r1与分压电阻r1和热敏电阻ntc1-ntc7的中间连接点相连接；所述运算放大器op1的负极输入端通过电阻r3接地，所述运算放大器op1的输出端通过电阻r4接地。

优选的，所述滤波电路包括运算放大器op2，所述运算放大器op2的正极输入端通过电阻r5和电阻r6的串联电路与运算放大器op1输出端相连接；所述运算放大器op2的正极输入端通过电容c1接地，所述运算放大器op2的负极输入端与运算放大器op2的输出端相连接，所述电阻r5和电阻r6的中间连接点通过电容c2与运算放大器op2的输出端相连接，所述运算放大器op2的输出端与单片机输入端相连接。

采用上述结构后，本实用新型的超快恢复二极管温度检测装置可以在不影响该二极管正常工作的状况下，利用热敏电阻分压电路、采样滤波电路、单片机、显示屏和指示灯形成的信号转换模块对该超快恢复二极管进行实时的温度监测，并通过指示灯直观的显示各个超快恢复二极管的工作状态。该技术不仅可以实现各个分立半导体开关器件的温度监测还可以解决热成像温度监测技术成本较高的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种超快恢复二极管温度检测装置的电路原理图。

图中：1为分压电路，2为调理电路，3为滤波电路，401为单片机，402为温度显示屏，403为温度报警指示灯。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种超快恢复二极管温度检测装置，包括分压电路1、调理电路2、滤波电路3和单片机401，所述分压电路1输出端与调理电路2输入端相连接，所述调理电路2输出端与滤波电路3输入端相连接，所述滤波电路3输出端与单片机401输入端相连接，所述单片机402输出端分别与温度显示屏402、温度报警指示灯403相连接。所述单片机401与所述滤波电路3电性连接，对所述滤波电路3的输出信号进行信号处理。所述温度显示屏402与所述单片机401电性连接，对所述单片机401的输出信号进行显示。所述温度报警指示灯403与所述单片机401电性连接，将温度的所在区间进行直观显示。本实施方式中，所述超快恢复二极管温度监测装置的工作特性如下：检测温度变化范围为[-30℃，240℃]；工作电压5v、3.3v；输出电压[0v，5v]；公差精度±1%。

如图1所示，所述分压电路1包括3.3v的供电电源vcc，分压电阻r1和网状分布的热敏电阻ntc1-ntc7，所述分压电阻r1和热敏电阻ntc1-ntc7的串联电路连接在供电电源vcc和地之间；所述热敏电阻ntc1-ntc7网状排列内置于超快恢复二极管外壳，所述分压电路1用于检测超快速恢复二极管的温度。

如图1所示，所述调理电路2包括运算放大器op1，所述运算放大器op1正极输入端通过电阻r1与分压电阻r1和热敏电阻ntc1-ntc7的中间连接点相连接；所述运算放大器op1的负极输入端通过电阻r3接地，所述运算放大器op1的输出端通过电阻r4接地，所述调理电路2对分压电路1的输出信号进行放大。

如图1所示，所述滤波电路3包括运算放大器op2，所述运算放大器op2的正极输入端通过电阻r5和电阻r6的串联电路与运算放大器op1输出端相连接；所述运算放大器op2的正极输入端通过电容c1接地，所述运算放大器op2的负极输入端与运算放大器op2的输出端相连接，所述电阻r5和电阻r6的中间连接点通过电容c2与运算放大器op2的输出端相连接，所述运算放大器op2的输出端与单片机输入端相连接，所述滤波电路3对调理电路2的输出信号进行滤波。

本专利申请的超快恢复二极管温度监测装置可以在不影响该二极管正常工作的情况下，利用热敏电阻进行非接触式且无伤害的检测该二极管的温度，通过电阻分压电路将温度信息转换为电压信号，通过调理电路将电压信号进行放大，通过滤波电路对信号噪声进行滤除，然后在单片机内部通过程序将数字信号转换为温度信号发送至显示器进行实时更新温度数据，并且在单片机内部进行温度区间识别，若工作在阈值温度的0.7倍以下则定义正常工作状态，此时刻绿灯亮；若工作在阈值温度的0.7倍到0.9倍区间内则定义为临界危险工作状态，此时刻黄灯亮；若工作在阈值温度的0.9倍到阈值区间内则定义为危险工作状态，此时刻红灯亮。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

技术特征：

1.一种超快恢复二极管温度检测装置，其特征在于：包括分压电路、调理电路、滤波电路和单片机，所述分压电路输出端与调理电路输入端相连接，所述调理电路输出端与滤波电路输入端相连接，所述滤波电路输出端与单片机输入端相连接，所述单片机输出端分别与温度显示屏、温度报警指示灯相连接；所述分压电路包括3.3v的供电电源vcc，分压电阻r1和网状分布的热敏电阻ntc1-ntc7，所述分压电阻r1和热敏电阻ntc1-ntc7的串联电路连接在供电电源vcc和地之间；所述热敏电阻ntc1-ntc7网状排列内置于超快恢复二极管外壳。

2.按照权利要求1所述的一种超快恢复二极管温度检测装置，其特征在于：所述调理电路包括运算放大器op1，所述运算放大器op1正极输入端通过电阻r1与分压电阻r1和热敏电阻ntc1-ntc7的中间连接点相连接；所述运算放大器op1的负极输入端通过电阻r3接地，所述运算放大器op1的输出端通过电阻r4接地。

3.按照权利要求2所述的一种超快恢复二极管温度检测装置，其特征在于：所述滤波电路包括运算放大器op2，所述运算放大器op2的正极输入端通过电阻r5和电阻r6的串联电路与运算放大器op1输出端相连接；所述运算放大器op2的正极输入端通过电容c1接地，所述运算放大器op2的负极输入端与运算放大器op2的输出端相连接，所述电阻r5和电阻r6的中间连接点通过电容c2与运算放大器op2的输出端相连接，所述运算放大器op2的输出端与单片机输入端相连接。

技术总结
本实用新型涉及温度检测技术领域，特别是一种超快恢复二极管温度检测装置，包括分压电路、调理电路、滤波电路和单片机，所述分压电路输出端与调理电路输入端相连接，所述调理电路输出端与滤波电路输入端相连接，所述滤波电路输出端与单片机输入端相连接，所述单片机输出端分别与温度显示屏、温度报警指示灯相连接。本实用新型在不影响该二极管正常工作的状况下，利用热敏电阻分压电路、采样滤波电路、单片机、显示屏和指示灯形成的信号转换模块对该超快恢复二极管进行实时的温度监测，并通过指示灯直观的显示各个超快恢复二极管的工作状态。该技术不仅可以实现各个分立半导体开关器件的温度监测还可以解决热成像温度监测技术成本较高的问题。

技术研发人员：卜泽敏;孙孝峰;邵凌翔
受保护的技术使用者：常州瑞华电力电子器件有限公司
技术研发日：2019.06.25
技术公布日：2020.05.22