电涌电流测试仪如何工作
电压源1充电储存电容器2至约100V。潮流电流的脉冲形成的启动由同步电路13确定，该命令发送命令以打开个和第二个开关10和第11个开关10和11，将控制器的控制命令与发电机14一起生成一个控制信号，以生成测试的半导体设备5和触发脉冲9的触发脉冲9。放大器8的不转变输入。它导致放大器8向N MOSFET 3的门输出信号3。通过超过允许的脉冲功率来保护晶体管免受崩溃的损坏，对闸门的信号级别限制了电压限制器12的限制，而其持续时间限制了个转换的限制，而个转换的限制了当前的反馈信号。被馈送到反相输入放大器8。
由于晶体管3的门已连接，并且平衡电阻4包含在晶体管3的来源中，因此通过每个晶体管3的电流脉冲大致相同，并重复参考信号的形状。总结这些电流脉冲会导致一半正弦振兴电流脉冲流过对齐电阻4，测试的半导体装置5和分流（电流传感器）6从存储电容器2的负端子到负端子。
电涌电流脉冲的振幅和形状由测量单元7控制。电涌电流脉冲结束后，开关10和11被同步电路13中的命令封闭。关闭个开关10形成了放大器8的本地反馈电路，以防止其在第二个开关电路之间的脉冲之间的脉冲之间的脉冲之间的效果，同时换了第二个开关电路11 Reliaiables the Transers the Transers 3。每个测试仪单元都会生成一个振幅高达3.1 ka的电流。形成3.1 ka电流需要上述240个简单的电流来源。所有240个当前资源均位于6个电源板上，每个电源板上40个。电板的布局如图5所示。
电力板的布局。
图5：电力板的布局。
如上所述，板包含40个简单的电流源，即40个MOSFET，源电阻和电解电容器，以及电容器放电元件，用于与220V网格断开连接时。每个动力单元都包含6个这样的板。电源模块的结构布局如图6所示。
动力单元的结构布局。图6：动力单元的结构布局。
图6：动力单元的结构布局。图6：动力单元的结构布局。
从控制模块接收命令后，电流源在其输出时会产生100V的电压。该电压被馈送给当前源电源板上的存储电容器以及用于测量的控制模块。控制模块单元为当前源生成控制信号，并从其中一个接收当前反馈信号。电流源的功率输出并行连接，以总和流过经过测试的半导体样品的电流。控制模块中包含的当前调节器是数字PI控制器。在测试仪中测试了两种类型的控制器 - 一种基于操作放大器和数字的模拟控制器。使用数字PI控制算法比基于操作放大器的模拟控制器具有许多重要优势。
首先，模拟控制器需要一定时间将控制电压的输出电压提高到在每个脉冲之前开始打开晶体管所需的阈值，这意味着必须提前发送同步信号。其次，没有可能对调节器的比例综合组件进行操作调整。第三，如果丢失了当前反馈信号，则电源板上晶体管失败的风险很高。此外，使用数字控制扩展了测试仪的功能，具有生成各种形状的电流脉冲的能力，例如，梯形以估计测试的晶闸管的状态扩散时间。对于外部通信，测试仪配备了CAN接口和同步输入来启动测试。
120 ka电涌电流测试仪的结构布局
图7：120 ka电涌电流测试仪的结构布局
结构图120 ka振兴电流测试仪如图7所示。测试仪包含39个相同的单元，其中38个形成了固定振幅为3100a的电流脉冲。第三十九单元形成一个电流脉冲，幅度可调节在100 a到3100A的范围内。
测试仪的模块化设计使增加电流振幅变得容易。这种可伸缩性仅受结构刚度的限制，并且由于寄生的电阻和电感，电源总线上产生的电压下降。使用带有19英寸电容式触摸屏的HMI单元对测试仪进行控制。屏幕包括数据输入和输出字段，以及电流和电压图。操作员输入的所有值均通过所有单位的CAN网络传输到主控制和测量单元。
控制单元配置了所有39个电源单位 /电流源，为测试的晶闸管生成一个开放信号，并为导致电流脉冲形成的功率单元的同步脉冲。组合的电流脉冲流过电流测量单元和测试的半导体装置。当前的测量单元是一组带有三波段放大器的分流器。在测试期间，控制单元测量整个设备上的电流和电压下降。控制单元的12位AD转换器允许以1.5％的精度测量电流和电压，并且用于在功率模块之间分布当前设定值的自定义算法允许在整个范围内实现至少2％的设置精度。
为了确保当前调节器的稳定运行，测试仪的功率电路必须具有的电感。为了减少整个测试仪中所有电动总线的寄生电感，从电力板到主电源总线，使用了双层设计。经过实验证明的是，这种方法将整个母线系统的寄生电感以及夹紧装置的寄生电感降至1-2μH。图8显示了电源总线上电源脉冲的电压下降的函数降低。除了确保控制器的稳定性外，双纹拓拓扑还确保了通过功率电流流动对测量场引起的干扰。
在65 ka的电动总线上的电压下降。蓝线 - 电流，黄色 - 总线杆电压，粉红色 - 同步脉冲
图8：在65 ka的电力总线上的电压下降。蓝线 - 电流，黄色 - 总线杆电压，粉红色 - 同步脉冲
在半导体结构破坏时，测试装置的电压下降。
图9：在半导体结构破坏时在测试装置处的电压降。
当电流流过双向动力总线时，总线之间的磁场线加起来，从而导致公共汽车相互排斥。为了防止这种情况，图10沿其整个长度安装每20厘米的特殊金属领带。按照图11所示，以定期固定电源杆的固定时间间隔，以确保其刚度。
电动总线的设计。
图10：电动总线的设计。
将电源巴士固定到测试仪外壳
图11：将电动总线固定到测试人员外壳上。
电流电流测试仪由3个电源柜组成。每个机柜都包含13个连接到垂直电动总线的电源单元。该连接如图12所示。
单位和公共汽车之间的电源连接。
图12：单元和公共汽车之间的电源连接。
电涌电流测试仪的夹紧系统。
图13：电涌电流测试仪的夹紧系统。
测试仪配备了用于圆盘半导体的自动夹紧系统。夹紧系统具有高达100 kN的夹紧力，可在200°C的温度下测试设备。该夹具系统是通过CAN接口控制的独立单元。它具有机电驱动器和球螺钉传输，用于放置经过测试设备的压机工作区的垂直运动。位于夹具装置的力传感器可以调节夹紧力。夹紧过程不需要操作员的参与，该过程是完全自动的。夹紧系统如图13所示。
表1显示了电涌电流测试仪的技术参数。
范围值单元
当前激增的振幅，形状是
半骨形状的120ka
梯形形状的当前激增的振幅16ka
当前设置精度2％
直接
电压下降的测量精度1.5％
当前的测量精度1.5％
电源380v
重量800公斤
方面2262x1384x1202毫米
此处描述的电涌电流测试仪已在Proton-Electrotex JSC的生产地点成功实现（图14）。从2017年开始的整个操作中，它都表现出可靠性，参数的均匀性和易用性。测试仪的电流电流与其尺寸的比例。母线的创新方法和母线的双层设计使得能够实现当前脉冲的理想半鼻孔形状，这不仅可以保留在经过测试设备的电压下降到2-3 V到50-55 V的情况下，而且在其销毁的那一刻也可以保留。测试仪是多功能的，允许测试半导体设备，以防止抗潮流电流，测量以半肌体和梯形电流形状的开放状态的直接电压下降，并监视状态区域的扩散。测试仪所基于的技术解决方案受实用性模型的保护
