专利名称：二极管热循环负载试验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种二极管热循环负载试验系统。
背景技术：
二极管的寿命抽检是所有二极管出厂所必须的，同时也是对二极管研发有着极大的益处，一个二极管热循环的出厂试验到汽车路验的实际反�。辽傩枰侥晔奔�。而采用瞬态热阻方法的二极管热循环负载试验将二极管的使用周期，疲劳寿命特征用图表曲线等表现出来。现有的二极管热循环试验仪主要存在以下缺点一是精准度差目前通用的测试仪基本上各个仪表的组合，由于仪表存在精度差的先天缺陷，被测二极管的参数测试要求很难精确反映，测试易受干扰。目前一般测试的温度精度分辨率为rc，正向压降分辨率为0. IV，反向漏电流分辨率IOnA ；二是测试周期长一个二极管的加热散热时间和散热时间往往超过六分钟，相应最终测试完毕需很长时间；三是操作复杂，需人工记录对于被测二极管的性能，只能采取最原始的人工记录，绘制性能指标线也需人工绘制，更换不同厂家的二极管试验时，仪表集成的系统就需相应修改各个仪表参数，费时又不方便；四是工作效率低，采用分散控制。
发明内容本实用新型的目的就是为了避免背景技术中的不足之处，提供一种可自由设置测试参数、测试精度高、试验周期短、采取了集中控制和瞬态热阻测试功能的二极管热循环负载试验系统。为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案二极管热循环负载试验系统，其包括一反向漏电流采样电路，用于测试被测二极管的反向漏电流；一加热控制电路，用于提供被测二极管的加热恒定电流；—瞬态热阻测试�？椋糜谔峁┍徊舛艿乃蔡茸璨馐裕ê懔髟茨？椋捎煤愎β誓Ｊ�(或恒能量模式)；一温度采集电路，用于采集被测二极管的温度；一正向压降采集电路，用于采集被测二极管的正向压降；一微处理器，上述反向漏电流采样电路、加热控制电路、瞬态热阻测试�？�、瞬态热阻测试�？楹驼蜓菇挡杉缏肪胛⒋砥髁樱糜诙愿鞲霰徊舛艿奈露�、正向压降、反向漏电流、瞬态热阻、正向电流进行采集、分析、计算、处理；一直流高压�？椋糜诳刂票徊舛芊聪虻缪沟拇笮。灰簧⑷确缁鹘诳刂频缏罚糜诳刂粕⑷确缁淖伲灰皇葑芟呃┱鼓？椋溆胛⒋砥髁樱灰患尤扔肷⑷惹谢豢刂频缏罚糜谇谢槐徊舛芗尤然蛏⑷茸刺灰簧衔换允窘缑妫渫ü谝煌ㄑ赌？橛胛⒋砥髁樱糜诙晕⒋砥鞯牟问猩柚煤筒榭矗灰辉冻碳嗫亟涌诘缏罚渫ü诙ㄑ赌？橛胛⒋砥髁樱糜谑迪衷冻淌莸墓蚕恚灰坏缭吹缏罚糜谖鲜龈髂？樘峁┧璧闹绷鞯�。对于本实用新型的一种优化，所述第一通讯�？楹偷诙ㄑ赌？榫猂S422通讯�？�。本实用新型与背景技术相比，具有一是可自由设置测试参数；二是测试精度高，将温度精度分辨率为0. 1°C，正向压降分辨率为0. 001V，反向漏电流分辨率0. InA 级；三是本系统单个二极管的加热时间和散热时间均在1分钟以内，极大地缩短了测试周期；四是采用集中控制，工作效率高，由于搭配有数据总线扩展�？椋势淠芄缓芊奖闶迪窒低车睦┱�。
图1是二极管热循环负载试验系统的原理框图。图2是二极管热疲劳瞬态热阻寿命特性曲线图。图3是二极管热疲劳寿命特性曲线图。
具体实施方式
实施例1 参照图1。二极管热循环负载试验系统，其包括一反向漏电流采样电路，用于测试被测二极管Dl的反向漏电流；为了提高分辨率，依据二极管的反向漏电流特性，分为4档，第1档0-5000nA ；第2档0-50. OOuA ；第3 档0-500. OuA ；第 4 档0-5. 000mA。一加热控制电路，用于提供被测二极管Dl的加热电流；提供1-200A (可调)的加热能量，可调电流分辨率为1A，根据二极管的正向额定电流设定，加热电流大，二极管升温就快。热循环加热周期就短。—瞬态热阻测试�？椋糜谔峁┍徊舛蹹l的瞬态热阻测试；该测试的数据可判断和预测出该二极管热疲劳寿命特性，依据这些数据可绘制二极管热疲劳寿命特性曲线。一温度采集电路，用于采集被测二极管Dl的温度；温度传感器为热电偶或热电阻，采集范围为0-300°C，采用A/D转换电路后，采集的温度分辨率达到0. 1°C。一正向压降采集电路，用于采集被测二极管Dl的正向压降；正向压降采集范围为 0-5. 000VDC,经A/D转换后，分辨率为0. 001V。一微处理器，上述反向漏电流采样电路、加热控制电路、瞬态热阻测试模块、瞬态热阻测试�？楹驼蜓菇挡杉缏肪胛⒋砥髁樱糜诙愿鞲霰徊舛蹹l的温度、 正向压降、反向漏电流、瞬态热阻、正向电流进行采集、分析、计算、处理；一直流高压�？椋糜诳刂票徊舛蹹l反向电压的大�。桓媚？椴�1-1000V 直流可调电源，其分辨率为IV，当二极管的正端与高压电源的负端相连，二极管的负端与高压电源的正端相连，就施加给二极管的反向电压。一散热风机调节控制电路，用于控制散热风机的转速，调节风机的输出风量大小，输出风量越大，试验二极管的温降速度则越快，散热时间则缩短。一数据总线扩展模块，其与微处理器连接；一加热与散热切换控制电路，用于切换被测二极管Dl加热或散热状态；一上位机显示界面，其通过第一通讯模块与微处理器连接，用于对微处理器的参数进行设置和查看；实现与微处理器的数据传送交换，通过此窗口，我们可以很方便进行参数设置和查看，包括设定温度、当前温度、正向压降、反向漏电流、正向电流、瞬态热阻、反向电压、当前加热时间、当前散热时间、总加热时间、总散热时间、循环次数。以及各个历史记录，正向压降寿命曲线、反向漏电流寿命曲线、瞬态热阻寿命曲线以及经过前三条曲线拟合成的热疲劳寿命特征性能曲线等。一远程监控接口电路，其通过第二通讯�？橛胛⒋砥髁樱糜谑迪衷冻淌莸墓蚕恚弧缭吹缏罚糜谖鲜龈髂？樘峁┧璧闹绷鞯�。所述第一通讯�？楹偷诙ㄑ赌？榫猂S422通讯�？�。实施例2 参照图1和2。二极管热循环负载测试依据是GB/T 4023-1997、QCT 706-2004、SJ 20788-2000标准。近年，随着测试设备及产品质量水平的日益发展与提高，测试标准也相因提高，本测试设备不仅达到测试要求，且超过所规定的热循环试验的精度，并且绘制二极管热循环负载的热疲劳特性曲线，是对二极管热循环负载试验的一个质的飞跃。具体实施过程如下(以单路测试二极管为例)第一步在常温环境下，对被测二极管Dl进行瞬态热阻测试，先施加一个例IOOmA 的小电流，测出VFl值；(恒电流模式)接着施加一个100A，脉冲宽度为例IOOms的大电流后， 或采用恒功率与恒能量模式，再施加一个例IOOmA的小电流，测出VF2值；瞬态热阻Δ VF= VFl -VF2。瞬态热阻测试�？槭迪侄源斯δ艿牟馐裕阉蔡茸璨问菟偷轿⒋砥鳎坏诙郊尤瓤刂频缏肥┘痈徊舛蹹l —个正向加热电流，正向压降采集电路将二极管的正向压降数据采集并送到微处理器，其中加热电流大小为0-200Α可调，正向电流越大，加温越快；被测二极管Dl的可加热温度设定范围为室温-300. 0°C，当前温度采集电路采集当前温度，待温度达到设定的温度值时，停止对被测二极管Dl加热；第三步被测二极管Dl与直流高压�？榻油ǎ聪蚵┑缌鞑裳缏凡杉聪蚵┑缌鳎⑷确缁鹘诳刂频缏房刂粕⑷确缁淖伲蔽露炔杉缏芳觳獾奖徊舛蹹l温度达到设定最低温度时，停止散热。此时，热循环试验计数一次。重复循环对被测二极管Dl进行热循环负载试验，直至测出被测二极管Dl的最终热循环的次数。微处理器将各个测试数据通过通讯�？榇偷缴衔换允窘缑妫衔换允窘缑娼锹急４娲罅康氖凳笔荩ㄕ蜓菇�、反向漏电流、瞬态热阻、当前温度、循环次数等等，并根据数据自动生成报表，瞬态热阻是一种无损的测试，测出的数值用来判断二极管的性能、工艺、质量指标，根据正向压降寿命曲线、反向漏电流寿命曲线、瞬态热阻寿命曲线组成的三条曲线则可以勾画出二极管热疲劳寿命特性拟合曲线，二极管热疲劳寿命特性曲线是本二极管测试系统中一个主要测试项目，此曲线的绘制将是对传统二极管热循环负载试验的一大突破。可以根据瞬态热阻的数值变化曲线，像天气预报一样，通过热疲劳特性曲线可以判断或预测该二极管的热疲劳寿命，实现对产品质量测试和生产工艺改进。实施例2 参照图2。二极管热循环负载试验二极管瞬态热阻寿命曲线图中横坐标为热循环试验次数，纵坐标为瞬态热阻值，根据该曲线图，可以判定或预测被测二极管热寿命。实施例3 参照图3。本实用新型实施引入二极管热循环负载试验二极管热疲劳寿命曲线(DVT)曲线概念二极管正向压降寿命曲线、二极管反向漏电流寿命曲线、二极管瞬态热阻寿命曲线经过拟合，通过数学模型算法，最终得到二极管热疲劳寿命曲线。图中横坐标为热循环试验次数，纵坐标为二极管热疲劳寿命，根据该曲线图，可以判定或预测被测二极管最终热寿命。该曲线对于出厂质量判定、路验(汽车上路实际检验)、改进生产工艺有着极佳的参考作用。需要理解到的是本实施例虽然对本实用新型进行了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本实用新型的简单说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种二极管热循环负载试验系统，其特征是在于其包括 一反向漏电流采样电路，用于测试被测二极管的反向漏电流； 一加热控制电路，用于提供被测二极管的加热恒定电流；一瞬态热阻测试�？椋糜谔峁┍徊舛艿乃蔡茸璨馐裕ê懔髟茨？椋捎煤愎β誓Ｊ剑灰晃露炔杉缏罚糜诓杉徊舛艿奈露龋� 一正向压降采集电路，用于采集被测二极管的正向压降；一微处理器，上述反向漏电流采样电路、加热控制电路、瞬态热阻测试�？�、瞬态热阻测试模块和正向压降采集电路均与微处理器连接，用于对各个被测二极管的温度、正向压降、反向漏电流、瞬态热阻、正向电流进行采集、分析、计算、处理； 一直流高压�？椋糜诳刂票徊舛芊聪虻缪沟拇笮。� 一散热风机调节控制电路，用于控制散热风机的转速； 一数据总线扩展模块，其与微处理器连接；一加热与散热切换控制电路，用于切换被测二极管加热或散热状态； 一上位机显示界面，其通过第一通讯�？橛胛⒋砥髁樱糜诙晕⒋砥鞯牟问猩柚煤筒榭矗灰辉冻碳嗫亟涌诘缏罚渫ü诙ㄑ赌？橛胛⒋砥髁樱糜谑迪衷冻淌莸墓惨坏缭吹缏罚糜谖鲜龈髂？樘峁┧璧闹绷鞯�。
2.根据权利要求1所述的二极管热循环负载试验系统，其特征是所述第一通讯�？楹偷诙ㄑ赌？榫猂S422通讯�？�。
专利摘要本实用新型涉及一种二极管热循环负载试验系统，包括反向漏电流采样电路、加热控制电路、瞬态热阻测试模块、温度采集电路、正向压降采集电路、直流高压�？�、散热风机调节控制电路、数据总线扩展模块、微处理器、上位机显示界面、远程监控接口电路和电源电路。本实用新型具有以下优点一是可自由设置测试参数；二是测试精度高；三是缩短了测试周期；四是采用集中控制，工作效率高；五是经采集的正向压降、反向漏电流、瞬态热阻的数值记录保存，与热循环次数配合形成正向压降寿命曲线、反向漏电流热寿命曲线、瞬态热阻寿命曲线以及算法合成的二极管热疲劳寿命曲线。
文档编号G01R31/26GK201955441SQ20102061773
公开日2011年8月31日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者张志军, 虞伟军, 詹孟军, 邹新富, 金天 申请人:金天
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