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专利名称：二极管反向恢复时间简易测试电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电性能的测试装置，特别是涉及单个半导器件的测试 方式，尤其是涉及二极管反向恢复时间简易测试电路。
背景技术：
二极管的单向导电性，是指在其两端加正向电压时，二极管导通(相 当于开关闭合)；在二极管两端加反向电压时，二极管截止(相当于开关断开)。二极管在较 低频率电路使用时，一般不需要考虑其导通到截止或截止到导通的转换时间。但如果二极 管被用在高速的开关电路时，二极管由正向偏置的导通状态，突然转向反向截止时，二极管 的反向电流不会立即为零，要经过一定的时间才能变成截止状态，这段时间即称为二极管 的反向恢复时间，该反向恢复过程如果过长，则该二极管不能在快速连续脉冲的电路中作 为开关使用如果反向脉冲的持续时间比反向恢复时间短，则二极管在正、反向都可导通， 起不到开关作用。因此在高频开关电路设计中，了解二极管反向恢复时间对正确选取二极 管和合理设计开关电路至关重要。现有技术二极管反向恢复时间测试仪，虽然测量精度高，但价格昂贵、操作复杂， 需要专门的技术人员来操作。此外，这类测试仪主要是针对半导体生产厂家用于测试二极 管的精确性能参数，不能完全模拟二极管在实际电路中的真正使用过程。而电子产品开发 和设计人员在进行开发设计时，对二极管的选用，一般只要求所选二极管的性能参数满足 实际设计标准，并不需要太精确测量二极管的性能。现有技术测量仪器不能满足实际应用 中对测量设备提出的操作简单、测试效率高、投入成本低和能够模拟二极管实际使用过程 中反向恢复时间测量的需求。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之 处，而提供一种二极管反向恢复时间简易测试电路，解决现有技术测量仪器不能摸拟二极 管实际使用过程的反向恢复时间测量的问题，且操作简单、易于实施、成本低廉。本实用新型为解决上述技术问题而提出的技术方案是提供一种二极管反向恢复 时间简易测试电路，包括供电电路、脉冲振荡电路、驱动电路、功率开关电路、电流波形显示 电路和反向电流显示电路。所述供电电路将交流市电转换成直流稳压电源后，施加于所述脉冲振荡电路上， 所述脉冲振荡电路将该直流电压转换为高频正负脉冲电压后，经所述驱动电路放大，控制 所述功率开关电路开通和关断，使得施加在被测二板管两极的是正负交变的阶跃电压，令 该二极管处于连续交变的正向偏置和反向偏置，此时连接在所述被测二极管一端的电流波 形显示电路，观测所述被测二极管的反向偏置电流波形由开始至零值的持续时间，该时间 即为所述测二极管的反向恢复时间。所述反向电流显示电路与所述供电电路输出的负电源线串联，指示流经所述的简 易电路的反向电流值的大小。所述供电电路是将交流市电经工频变压器T1降压后，又经01、02丄2丄5丄8和C9 构成的整流滤波电路，再经稳压集成电路U2、U3输出正、负两组工作电压，在U2和U3的电 压输出端分别对公共零线并联电容C3、C6和C4、C7，电容C10直接跨接在U2和U3的输出 端之间。[0009]所述脉冲振荡电路包括反相器U1A、电阻R1、R2、电容C1和二极管D1 ；所述电阻R1 一端与所述二极管D1的阴极相联，另一端连接所述反相器U1A的输入端，所述二极管D1的 阳极连接至该反相器U1A的输出端；所述电容C1跨接在所述反相器U1A的输入端和所述供 电电路的稳压集成电路U3的输出端；电阻R2两端分别连接到反相器U1A的输入、输出端； 所述电容C1充电时间常数主要由R1 -D1值决定，其放电时间常数则主要由R2 -C1值决定， 从而确定了该脉冲振荡电路输出脉冲的频率和占空比。所述放大电路包括五个并联在一起的反相器U1B、U1C、U1D、U1E、U1F和三极管Q3、 Q4 ；反相器U1B、U1C、U1D、U1E和U1F输入端连接至所述脉冲振荡电路的反相器U1A的输出 端，其输出端同时连接所述三极管Q3、Q4的基极；所述三极管Q3、Q4的发射极用电阻R4相 互连接，该三极管Q3、Q4的集电极分别与所述供电电路的稳压集成电路U2、U3的输出端相 连。所述三极管Q3、Q4分别是NPN和PNP型。所述功率开关电路包括场效应晶体管Q2、Q1 ；所述场效应晶体管Q2、Q1的栅极分 别与所述放大电路的三极管Q3、Q4的发射极连接，该场效应晶体管Q2、Q1的源极分别与所 述供电电路的稳压集成电路U2、U3的输出端相连；所述场效应晶体管Q2、Q1的漏极互相连 接。所述场效应晶体管Q2、Q1分别是P沟道增强型场效应管和N沟道增强型场效应管。所述电流波形显示电路包括电阻R5和示波器；所述示波器与电阻R5并联后，一端 连接所述被测二极管阴极，另一端接公共零线。所述反向电流显示电路包括电阻R3和电流测量表；所述电流测量表与所述电阻 R3并联，一端连接在所述供电电路的稳压器U3的输入端，另一端连接到所述供电电路的整 流滤波电路上。所述被测二极管的阳极连接在所述功率开关电路场效应晶体管Q2、Q1的漏极，其 阴极连接至所述电流波形显示电路的电阻R3和电流测量表。同现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于提供了一种测试二极管反向恢 复时间的简易电路，可用于对比和选择二极管器件的型号、性能以及对二极管实际使用过 程的模拟仿真测试，且操作简单，效率高，制造成本低廉。


图1是所述实用新型二极管反向恢复时间简易测试电路的简明框图；图2是本实用新型二极管反向恢复时间简易测试电路之优选实施例 的电原理图。
具体实施方式
下面，结合附图所示之优选实施例进一步阐述本发明。参见图1至图2，一种二极管反向恢复时间简易测试电路，包括供电电路10、脉冲 振荡电路20、驱动电路30、功率开关电路40、电流波形显示电路50和反向电流显示电路 60。 所述供电电路10将交流市电转换成直流稳压电源后，施加于所述脉冲振荡电路 20，所述脉冲振荡电路20将该直流电压转换为高频正负脉冲电压后，经所述驱动电路30放 大，控制所述功率开关电路40开通和关断，使施加在被测二板管80两极的是正负交变的阶 跃电压，令该二极管80处于连续交变的正向偏置和反向偏置状态，此时连接在所述被测二 极管80 —端的电流波形显示电路50，观测所述被测二极管80的反向偏置电流波形由开始 至零值的持续时间，该时间即为所述被测二极管80的反向恢复时间；[0022]所述反向电流显示电路60与所述供电电路10输出的负电源线串联，指示流经所 述简易测试电路的反向电流值的大�。�用于判定被测二极管80的反向恢复特性是否极差 或者已经损坏。所述供电电路10是将交流市电经工频变压器T1降压后，又经Dl、D2、C2、C5、C8 和C9构成的整流滤波电路，再经稳压集成电路U2、U3输出正、负两组工作电压，在U2和U3 的电压输出端分别对公共零线并联电容C3、C6和C4、C7，电容C10直接跨接在U2和U3的 输出端之间。所述脉冲振荡电路20包括反相器U1A、电阻R1、R2、电容C1和二极管D1 ；所述电阻 R1 一端与所述二极管D1的阴极相联，另一端连接所述反相器U1A的输入端，所述二极管D1 的阳极连接至该反相器U1A的输出端；所述电容C1跨接在所述反相器U1A的输入端和所述 供电电路10的稳压集成电路U3的输出端；电阻R2两端分别连接到反相器U1A的输入、输 出端。所述电容C1充电时间常数主要由R1 D1值决定，其放电时间常数则主要由R2 C1 值决定，从而确定了该脉冲振荡电路20输出脉冲的频率和占空比。所述放大电路30包括五个并联在一起的反相器U1B、U1C、U1D、U1E、U1F和三极管 Q3、Q4 ;反相器肌8、肌(、肌0』比和�。渴淙攵肆�接至所述脉冲振荡电路20的反相器U1A 的输出端，其输出端同时连接所述三极管Q3、Q4的基极；所述三极管Q3、Q4的发射极用电 阻R4相互连接，该三极管Q3、Q4的集电极分别与所述供电电路10的稳压集成电路U2、U3 的输出端相连。所述三极管Q3、Q4分别是NPN和PNP型。所述功率开关电路40包括场效应晶体管Q2、Q1 ；所述场效应晶体管Q2、Q1的栅极 分别与所述放大电路30的三极管Q3、Q4的发射极连接，该场效应晶体管Q2、Q1的源极分别 与所述供电电路10的稳压集成电路U2、U3的输出端相连；所述场效应晶体管Q2、Q1的漏 极互相连接。所述场效应晶体管Q2、Q1分别是P沟道增强型场效应管和N沟道增强型场效应管。所述电流波形显示电路50包括电阻R5和示波器；所述示波器与电阻R5并联后， 一端连接被观测二极管80阴极，另一端接公共零线。所述反向电流显示电路60包括电阻R3和电流测量表；所述电流测量表与所述电 阻R3并联后，一端连接在所述供电电路10的稳压器U3的输入端，另一端连接到所述供电 电路10的整流滤波电路上。所述被测二极管80的阳极连接在所述功率开关电路40的场效应晶体管Q2、Q1的 漏极，其阴极连接至所述电流波形显示电路50的电阻R3和电流测量表。实际使用时，选用一些已知反向恢复时间的二极管作为参照值，与被测二极管同 时观测，只需比较被测二极管的反向恢复时间与参照值的差异，就能判定是否符合实际设 计需要，这种定性的观测在选择、筛选二极管器件应用中，已经能够简单、有效解决实际工 作、生产中二极管反向恢复时间的选用问题。本实施例中主要元器件如下表所示 上述过程为本实用新型优选实现过程，本领域的技术人员在本实用新型基本上进 行的通常变化和替代包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于包括供电电路(10)、脉冲振荡电路(20)、驱动电路(30)、功率开关电路(40)、电流波形显示电路(50)和反向电流显示电路(60)；所述供电电路(10)将交流市电转换成直流稳压电源后，施加于所述脉冲振荡电路(20)上，所述脉冲振荡电路(20)将该直流电压转换为高频正负脉冲电压后，经所述驱动电路(30)放大，控制所述功率开关电路(40)开通和关断，使施加在被测二板管(80)两极的是正负交变的阶跃电压，令该二极管(80)处于连续交变的正向偏置和反向偏置状态，此时连接在所述被测二极管(80)一端的电流波形显示电路(50)，观测所述被测二极管(80)的反向偏置电流波形由开始至零值的持续时间，该时间即为所述被测二极管(80)的反向恢复时间；所述反向电流显示电路(60)与所述供电电路(10)输出的负电源线串联，指示流经所述简易测试电路的反向电流值的大小。
2.按照权利要求1所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述供电电路(10)是将交流市电经工频变压器T1降压后，又经D1、D2、C2、C5、C8和 C9构成的整流滤波电路，再经稳压集成电路U2、U3输出正、负两组工作电压，在U2和U3的 电压输出端分别对公共零线并联电容C3、C6和C4、C7，电容C10直接跨接在U2和U3的输 出端之间。
3.按照权利要求1所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述脉冲振荡电路(20)包括反相器U1A、电阻Rl、R2、电容C1和二极管D1 ；所述电阻 R1 一端与所述二极管D1的阴极相联，另一端连接所述反相器U1A的输入端，所述二极管D1 的阳极连接至该反相器U1A的输出端；所述电容C1跨接在所述反相器U1A的输入端和所述 供电电路(10)的稳压集成电路U3的输出端；电阻R2两端分别连接到反相器U1A的输入、 输出端；所述电容C1充电时间常数主要由Rl -D1值决定，其放电时间常数则主要由R2 *C1值 决定，从而确定该脉冲振荡电路(20)输出脉冲的频率和占空比。
4.按照权利要求1所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述放大电路(30)包括五个并联在一起的反相器U1B、U1C、U1D、U1E、U1F和三极管Q3、 Q4 ；反相器U1B、U1C、U1D、U1E和U1F输入端连接至所述脉冲振荡电路(20)的反相器U1A 的输出端，其输出端同时连接所述三极管Q3、Q4的基极；所述三极管Q3、Q4的发射极用电 阻R4相互连接，该三极管Q3、Q4的集电极分别与所述供电电路(10)的稳压集成电路U2、 U3的输出端相连。
5.按照权利要求1所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述功率开关电路(40)包括场效应晶体管Q2、Q1 ；所述场效应晶体管Q2、Q1的栅极分 别与所述放大电路(30)的三极管Q3、Q4的发射极连接，该场效应晶体管Q2、Q1的源极分别 与所述供电电路(10)的稳压集成电路U2、U3的输出端相连；所述场效应晶体管Q2、Q1的 漏极互相连接。
6.按照权利要求1所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述电流波形显示电路(50)包括电阻R5和示波器；所述示波器与电阻R5并联后，一 端连接所述被测二极管(80)阴极，另一端接公共零线。
7.按照权利要求1所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述反向电流显示电路(60)包括电阻R3和电流测量表；所述电流测量表与所述电阻 R3并联，一端连接在所述供电电路(10)的稳压器U3的输入端，另一端连接到所述供电电路 (10)的整流滤波电路上。
8.按照权利要求1所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述被测二极管(80)的阳极连接在所述功率开关电路(40)场效应晶体管Q2、Q1的漏 极，其阴极连接至所述电流波形显示电路(50)的电阻R3和电流测量表。
9.按照权利要求4所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于 所述三极管Q3、Q4分别是NPN和PNP型。
10.按照权利要求5所述二极管反向恢复时间简易测试电路，其特征在于所述场效应晶体管Q2、Q1分别是P沟道增强型场效应管和N沟道增强型场效应管。
专利摘要一种二极管反向恢复时间简易测试电路，包括供电电路、脉冲振荡电路、驱动电路、功率开关电路、电流波形显示电路和反向电流显示电路。所述供电电路将交流市电转换成直流稳压电源后，施加于脉冲振荡电路上，该脉冲振荡电路将该直流电压转换为高频正负脉冲电压后，经驱动电路放大，控制所述功率开关电路开通和关断，使得施加在被测二板管两极的是正负交变的阶跃电压，令该二极管处于连续交变的正向偏置和反向偏置，此时连接在被测二极管一端的电流波形显示电路，观测该被测二极管的反向偏置电流波形由开始至零值的持续时间，该时间即为该二极管的反向恢复时间。本实用新型的有益效果是该简易电路可用于对比和选择二极管器件的型号、性能以及对二极管实际使用过程的模拟仿真测试，且操作简单，效率高，制造成本低廉。
文档编号G01R31/26GK201607513SQ201020056560
公开日2010年10月13日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者唐洪建, 杨少军, 谢炳兴, 邱光 申请人:深圳市瑞凌实业股份有限公司