[發明專利]一種二極管電特性測試系統

有效

• 申請號: 200810062659.4
• 申請日: 2008-07-03
• 公開（公告）號: CN101308191A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 周道明;鄭國軍
• 申請（專利權）人: 金天
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所
• 代理人: 王桂名

(一)技術領域

本發明涉及一種二極管電特性測試系統。

(二)背景技術

二極管電特性測試系統用于二極管產品質量的分析、控制以及以產品指標的鑒定：參數以瞬態熱阻ΔVF、反向瞬態熱阻ΔVFR、崩潰電壓VBR1-VBR4、正向壓降VFm和VF、泄漏電流Ir、動態電阻Rdz。現有的二極管電特性測試系統主要存在下述缺點：

1.精確度難以表征產品定位：如瞬態熱阻ΔVF的加熱電流100A為例，一般用戶讀數統差都在6-10mV左右，精確度指標在±2mV，就是說絕對差在4mV生產線使用中因為內部器件溫升高而誤差更大，甚至出現±3-4mV的誤差，幾乎占滿統差，加上重復率不高，難以分檔，作為好與差的鑒別尚有偏頗之嫌。原因在于分辨率低，以12位A/D而言，總共只有4096位，對于5V的量程不可能分辨0.1mV。

2.附加損耗太大：影響精確度的另一原因是產生恒定電流的附加能耗太大，以其現有設置模擬驅動方式得到允許誤差的200A的恒流，持續100mS輸出24焦耳，所附加功耗最小必須在3.3KW以上，設備的溫升很高，器件必然有大的失控溫升導致測量值的變異，是不可避免的。93％以上的功率損耗在驅動模塊上，效率不到7％卻需改變。這就產生了另外一種弊端，即是故障率高，時而維修，更換功率元件，產品的穩定性難以滿足實際生產需要。

3.運作所需能量大而延長準備時間，導致測試周期延長：現有產品測試周期普遍在3-5秒。依據專家對產品調查分析判斷，瞬態熱阻是保證產品質量的關鍵指標，是眾多參數的表征。因此行業里都實行了“每管必測”日產萬只不是大廠，當前我國這類產品產量很大，測試工作異常繁重。用戶不斷發出快速測試和自動測試的呼聲，現有市場上尚不能夠滿足需求。

(三)發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種能量損耗低、輸出輻度大、可自由設置測試參數、測試準確度高、測試速度快的二極管電特性測試系統。

所述的二極管電特性測試系統，包括：

一恒流驅動模塊，用于對被測二極管產生穩定的電流；

一D/A轉換電路，與恒流驅動模塊連接，用于給定恒流驅動模塊的控制模擬量；

一電容器，與恒流驅動模塊連接，用于為恒流驅動模塊提供瞬間大電流的電源；

一電容充電管理模塊，與電容器連接，用于管理電容器的充電以及檢測電容器的狀態；

一A/D轉換適配電路，用于采樣被測二極管兩端的電壓轉化成數字量并傳給微處理器；

一微處理器，與上述恒流驅動模塊、D/A轉換電路、電容充電管理模塊、A/D轉換適配電路連接，用于提供各種控制信號，并對A/D轉換適配電路采樣的數據進行分析處理；

一I/O模塊，與微處理器連接，用于對外部輸入輸出的控制；

一鍵盤電路，與微處理器連接，用于輸入各項操作；

一通信模塊，與微處理器連接，用于與外界進行通信；

一顯示模塊，與微處理器連接，用于顯示微處理器處理的結果；

一電源電路，用于為上述各模塊提供所需的直流電。

進一步，所述的通信模塊為RS422通信模塊。

進一步，所述的顯示模塊為液晶顯示器。

本發明的有益效果在于：

(1)采用數字型恒流驅動方式，模塊本身的壓降縮小，模塊上的所需功耗不到現有產品模式的1.0％，也即節約了99％的電能損耗，有經濟和社會效益；

(2)輸出幅度大，本發明640A時可以輸出200mS，VI*t最大值為180.0(joule)甚至更大；

(3)測量的精確度高：比較現有模式，本方案在最高分辨率和最高精確度都有大的突破：在0-100V范圍從0.1V的分辨率提高到0.01V；最高精確度從±2.5％提高到±1％；在0-2.5V范圍ΔVF或ΔVFR值從1.0mV的分辨率提高到0.1mV；最高精確度從±2.0mV以上提高到±0.3mV；

(4)測試速度快：其測試速度從現有產品的5秒/次項提高到0.5秒/次項。同時適應與工控機(如PLC)、上位機(PC)連機運行，具有通訊距離長、穩定可靠的特點，實現了高速自動測試。

(四)附圖說明

圖1是實施例所述二極管電特性測試系統的結構框圖。

圖2是實施例所述恒流驅動模塊的電路圖。

圖3是實施例所述電容充電管理模塊的電路圖。

圖4是實施例所述I/O模塊的電路圖。

圖5是實施例所述通信模塊的電路圖。

圖6是實施例所述電源電路的電路圖。

(五)具體實施方式