專利名稱：一種三相整流橋的老化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三相整流橋的老化方法及裝置，屬于半導(dǎo)體老化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
隨著市場競爭越來越激烈，客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量等級要求也越來越高，一個產(chǎn)品可靠性高低直接影響其能否在市場上立足。未經(jīng)老化篩選的半導(dǎo)體器件的可靠性得不到保障，極易出現(xiàn)早期失效或經(jīng)不起較大負荷的沖擊，容易造成電路故障，給客戶造成無法彌補的損失。針對這一情況，設(shè)備生產(chǎn)廠商開發(fā)設(shè)計了很多半導(dǎo)體器件老化篩選設(shè)備，這些老化篩選設(shè)備唯獨沒有整流橋老化篩選設(shè)備。目前，篩選三相整流橋的性能主要是通過簡單測量手段進行的，一方面無法進行批量老化篩選；另外也無法完全模擬三相整流橋的正常工作狀態(tài)。無法滿足客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量等級要求也越來越高的要求，無法保證產(chǎn)品可靠性，未經(jīng)老化的三相整流橋會造成早期失效或經(jīng)不起較大負荷的沖擊，容易造成電路故障。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種三相整流橋的老化方法及裝置?？梢詫θ嗾鳂騼?nèi)部管子進行動態(tài)老化，并可進行批量篩選，避免三相整流橋早期失效或經(jīng)不起較大負荷的沖擊，出現(xiàn)電路故障。以滿足客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量等級要求也越來越高的要求，保證產(chǎn)品可靠性。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種三相整流橋的老化方法，該方法利用老化裝置對整流橋進行批量老化；將一個或一個以上待試驗的整流橋夾持在裝置不同老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗的整流橋連接；并將測溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。
前述方法中，所述低壓交流電源調(diào)整單元由兩臺大功率變壓器提供，兩臺變壓器輸出電壓相位相反；電流控制單元由兩個交替工作的可控硅為待試驗的整流橋提供工作電流。
前述方法中，所述電流控制單元中的兩個交替工作的可控硅與同步觸發(fā)控制單元連接，通過同步觸發(fā)控制單元控制通過待試驗整流橋的工作電流。
根據(jù)上述方法構(gòu)建的三相整流橋的老化裝置為工作臺式結(jié)構(gòu)，在工作平臺上設(shè)有一個以上的用于固定待試驗整流橋的老化區(qū)；工作平臺前方設(shè)有配電箱，配電箱內(nèi)設(shè)有高壓輸出控制單元、電流控制單元、溫度顯示控制單元、高壓輸出控制單元和同步觸發(fā)控制單元；工作平臺下方設(shè)有變壓器箱，變壓器箱內(nèi)設(shè)有低壓交流電源調(diào)整單元；配電箱的正面設(shè)有調(diào)控面板，調(diào)控面板上部設(shè)有電源面板；變壓器箱正面設(shè)有電源調(diào)節(jié)面板。
前述裝置中，所述電源面板上設(shè)有電源正極輸入端子和電源負極輸入端子以及一組電壓表和一組電流表。
前述裝置中，所述調(diào)控面板上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕、溫控器和模塊指示儀表。
前述裝置中，所述電源調(diào)節(jié)面板上設(shè)有電壓調(diào)節(jié)旋鈕和電流調(diào)節(jié)旋鈕。
前述裝置中，所述老化區(qū)包括二極管老化工作臺和整流橋老化工作臺，老化區(qū)設(shè)有接線端子；整流橋老化工作臺包括散熱片，散熱片上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔和安裝測溫裝置的檢測孔，散熱片下方設(shè)有冷卻風(fēng)機。
前述裝置中，所述測溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。
前述裝置中，所述配電箱和變壓器箱的側(cè)板以及配電箱頂板上均布有冷卻風(fēng)機； 變壓器箱的底部設(shè)有萬向輪。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以完全模擬三相整流橋在正常工作狀態(tài)下的情況，并可進行批量篩選，避免三相整流橋早期失效或經(jīng)不起較大負荷的沖擊，出現(xiàn)電路故障。以滿足客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量等級要求，保證產(chǎn)品可靠性。本發(fā)明不僅能對三相整流橋進行老化試驗，可以篩掉早期失效和穩(wěn)定性差的元件，有效提高其可靠性，使用簡單靈活，與相應(yīng)的夾具配套就可以使用。共有四路獨立老化單元，可以同時對4只大功率三相整流橋模塊進行老化試驗。4個工位老化反向電壓分別由4個調(diào)壓器調(diào)節(jié)，最高可達1000V ;4個工位老化電流分別由2個調(diào)壓器調(diào)節(jié)，模塊正負輸出端電流最高可達50A。反向電壓VR :0 1000V連續(xù)可調(diào)，正向電流IF: 0 50A連續(xù)可調(diào)，IF、VR精度誤差范圍±3%。通過溫度傳感器檢測模塊殼溫，利用溫控表控制安裝在模塊下方的風(fēng)扇來達到控制溫度的方式，按要求模塊殼溫控制在80°C ±5°C。本發(fā)明的裝置可長時間連續(xù)工作，設(shè)備各個側(cè)面安裝了多個散熱風(fēng)扇，發(fā)熱器件上也安裝了散熱片，能有效保證設(shè)備的散熱，從而達到持續(xù)工作的效果。按生產(chǎn)要求,三相整流橋模塊的老化時間一般為96小時。


圖I是本發(fā)明的原理圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是整流橋老化工作臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的基本電氣原理圖；圖5是電路中參數(shù)波形圖；圖6是一塊三相整流橋模塊的老化電流回路圖；圖7是正半周導(dǎo)通順序圖；圖8是負半周導(dǎo)通順序圖。
圖中標(biāo)記為1_工作平臺，2-變壓器箱，3-配電箱，4-電源面板，5-調(diào)控面板， 6-電源調(diào)節(jié)面板，7-電壓調(diào)節(jié)旋鈕，8-電流調(diào)節(jié)旋鈕，9-電源正極輸入端子，10-電源負極輸入端子，11-電壓表，12-電流表，13-電流微調(diào)旋鈕，14-溫控器，15-模塊指示儀表， 16-接線端子，17-整流橋老化工作臺，18-散熱片，19-螺紋孔，20-檢測孔，21-冷卻風(fēng)機， 22- 二極管老化工作臺，23-萬向輪。
具體實施方式
本實施例不作為對本發(fā)明的任何限制。CN 102540044 A
實施例。一種三相整流橋的老化方法，如圖I所示。該方法利用老化裝置對整流橋進行批量老化；將一個或一個以上待試驗的整流橋夾持在裝置不同老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗的整流橋連接；并將測溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。所述低壓交流電源調(diào)整單元由兩臺大功率變壓器提供，兩臺變壓器輸出電壓相位相反；電流控制單元由兩個交替工作的可控硅為待試驗的整流橋提供工作電流。電流控制單元中的兩個交替工作的可控硅與同步觸發(fā)控制單元連接，通過同步觸發(fā)控制單元控制通過待試驗整流橋的工作電流。
前述方法構(gòu)成的裝置如圖2所示，該裝置為工作臺式結(jié)構(gòu)，工作平臺I上設(shè)有一個以上的用于固定待試驗整流橋的老化區(qū)；工作平臺I前方設(shè)有配電箱3，配電箱3內(nèi)設(shè)有高壓輸出控制單元、電流控制單元、溫度顯示控制單元、高壓輸出控制單元和同步觸發(fā)控制單元；工作平臺I下方設(shè)有變壓器箱2，變壓器箱2內(nèi)設(shè)有低壓交流電源調(diào)整單元；配電箱3 的正面設(shè)有調(diào)控面板5，調(diào)控面板5上部設(shè)有電源面板4 ;變壓器箱2正面設(shè)有電源調(diào)節(jié)面板6。電源面板4上設(shè)有電源正極輸入端子9和電源負極輸入端子10以及一組電壓表11 和一組電流表12。調(diào)控面板5上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕13、溫控器14和模塊指示儀表15。電源調(diào)節(jié)面板6上設(shè)有電壓調(diào)節(jié)旋鈕7和電流調(diào)節(jié)旋鈕8。老化區(qū)包括二極管老化工作臺22 和整流橋老化工作臺17，老化區(qū)設(shè)有接線端子16 ;整流橋老化工作臺17如圖3所示，包括散熱片18，散熱片18上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔19和安裝測溫裝置的檢測孔20，散熱片18下方設(shè)有冷卻風(fēng)機21。測溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。配電箱3和變壓器箱2的側(cè)板以及配電箱3頂板上均布有冷卻風(fēng)機21 ;變壓器箱2的底部設(shè)有萬向輪23。
對本發(fā)明的補充說明本發(fā)明的電氣原理如圖4所示，圖中虛線部分是待老化的三相整流橋。三相整流橋的工作電流由兩臺大功率變壓器提供，兩臺變壓器輸出電壓相位相反，可控硅Ql和Q2導(dǎo)通工作時相位相反，即模塊正端流過電流+IF時，模塊負端沒有電流但施加有反向電壓；模塊負端流過電流-IF時，模塊正端沒有電流但施加有反向電壓。電流電壓施加波形見圖5。
本發(fā)明的裝置采用金屬框架工作臺式結(jié)構(gòu)，其左側(cè)視圖如“弓”字；所述框架前面上部、中部、平臺、下部均設(shè)有安裝板，上部安裝板為電源面板4，電源面板4設(shè)有電源正極輸入端子9和電源負極輸入端子10，還設(shè)有電壓表11和電流表12 ;中部安裝板為調(diào)控面板 5，調(diào)控面板5上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕13、溫控器14和模塊指示儀表15 ;平臺為工作平臺1， 工作平臺I上設(shè)有老化區(qū)，老化區(qū)上設(shè)有整流橋老化工作臺17和二極管老化工作臺22，整流橋老化工作臺17如圖3所示，包括散熱片18，散熱片18上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔 19和安裝測溫裝置的檢測孔20，散熱片18下方設(shè)有冷卻風(fēng)機21。測溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。工作平臺I上安裝有4排接線端子16，每排接線端子有10個接線柱，10個接線柱分成兩組，每組5個接線柱，5個接線柱中第I個為電流正端，第2、3、4接線柱為中間端子， 第5個為電流負端，所述老化區(qū)散熱裝置是一種經(jīng)過銑床特殊處理過的散熱片18，其下方裝有冷卻風(fēng)機21，散熱片18中間設(shè)有檢測孔20，檢測孔20內(nèi)設(shè)有測溫元件，散熱片18上方設(shè)有螺紋孔19可用于固定相應(yīng)的老化夾具，夾具能對QL系列等三相整流橋進行老化，下部安裝板為電源調(diào)節(jié)面板6，電源調(diào)節(jié)面板6上設(shè)有電壓(反向電壓VR)調(diào)節(jié)旋鈕7和電流(正向電流IF)調(diào)節(jié)旋鈕8，電壓調(diào)節(jié)旋鈕7用來調(diào)節(jié)各個模塊反向電壓VR，電流調(diào)節(jié)旋鈕8 用來調(diào)節(jié)正向電流IF ;框架兩側(cè)和頂部有封板，封板上裝有冷卻風(fēng)機21，冷卻風(fēng)機21上設(shè)有防護網(wǎng)；框架后面設(shè)有門，門與框架合頁連接，框架底部安裝了底板，底板放在四個承重輪托起的角鋼之上，承重輪為萬向輪以便設(shè)備挪動。
圖6是一塊三相整流橋模塊的老化電流回路圖，圖6中Dl D12是二極管，D13和 D14是瞬態(tài)二極管，Rl R16是電阻，Ql和Q2是可控硅，Tl T4是變壓器，DGl和DG2是高壓硅堆。三相整流橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可看作是二極管D2和D8、D4和DIO、D3和D9正負首尾相連后形成?？煽毓鑁l和Q2為過零觸發(fā)控制且反相。為了保證檢測電流采樣的準(zhǔn)確性，電阻Rl R16除R2和RlO外都采用高精度電阻；為了減小電路中功率的損耗，在電阻Rl R16都采用阻值小而功率大的電阻；為了保障電路能安全可靠的工作，加裝了散熱裝置。
正半周導(dǎo)通時，如圖7所示電流由變壓器T2輸出經(jīng)電阻Rl后分流成三路，一路通過電阻R3、二極管Dl、A點、二極管DlO匯集至E點；第二路通過電阻R13、二極管D6、B 點、二極管D9匯集至E點；第三路通過電阻R14、二極管D7、C點、二極管D8匯集至E點，三路匯集后經(jīng)可控硅Q2回到變壓器T2的同名端。D8、D9、D10的負極連在E點形成三相整流橋的正極+，A、B、C為三相整流橋模塊內(nèi)部引出的端子。
負半周導(dǎo)通時，如圖8所示電流由變壓器T4的同名端調(diào)節(jié)輸出后分流成三路，一路通過電阻R12、二極管D5、A點、二極管D4匯集至D點；第二路通過電阻R15、二極管D11、 B點、二極管D3匯集至D點；第三路通過電阻R16、二極管D12、C點、二極管D2匯集至D點， 三路匯集后經(jīng)電阻R11、可控硅Ql回到變壓器T4。D2、D3、D4的正極連在D點形成三相整流橋的負極_。
當(dāng)要老化二極管時，如圖2和圖3所示，直接將管子按極性裝在二極管老化區(qū)的夾具上即可；老化三相整流橋時，需要配置相應(yīng)的夾具方才可用，其接線方式是三相整流橋負極與負接線端子相連，三相整流橋中間端子與第2、3、4中間接線端子相連，三相整流橋的正端與正接線端子相連。老化夾具必須在底部涂上導(dǎo)熱脂后，用螺釘固定在散熱片上，接線端子與老化夾具之間的電氣連接必須要考慮到載流量，老化夾具的材料是耐高溫150° 以上的絕緣材料制成。
權(quán)利要求
1.一種三相整流橋的老化方法，其特征在于該方法利用老化裝置對整流橋進行批量老化；將一個或一個以上待試驗的整流橋夾持在裝置不同老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗的整流橋連接；并將測溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述三相整流橋的老化方法，其特征在于所述低壓交流電源調(diào)整單元由兩臺大功率變壓器提供，兩臺變壓器輸出電壓相位相反；電流控制單元由兩個交替工作的可控硅為待試驗的整流橋提供工作電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述三相整流橋的老化方法，其特征在于所述電流控制單元中的兩個交替工作的可控硅與同步觸發(fā)控制單元連接，通過同步觸發(fā)控制單元控制通過待試驗整流橋的工作電流。
4.一種三相整流橋的老化裝置，其特征在于該裝置為工作臺式結(jié)構(gòu)，在工作平臺(I) 上設(shè)有一個以上的用于固定待試驗整流橋的老化區(qū)；工作平臺(I)前方設(shè)有配電箱(3)，配電箱(3)內(nèi)設(shè)有高壓輸出控制單元、電流控制單元、溫度顯示控制單元、高壓輸出控制單元和同步觸發(fā)控制單元；工作平臺(I)下方設(shè)有變壓器箱(2)，變壓器箱(2)內(nèi)設(shè)有低壓交流電源調(diào)整單元；配電箱(3)的正面設(shè)有調(diào)控面板(5)，調(diào)控面板(5)上部設(shè)有電源面板(4)； 變壓器箱(2 )正面設(shè)有電源調(diào)節(jié)面板(6 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述電源面板(4)上設(shè)有電源正極輸入端子(9)和電源負極輸入端子(10)以及一組電壓表(11)和一組電流表(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述調(diào)控面板(5)上設(shè)有電流微調(diào)旋鈕(13)、溫控器(14)和模塊指示儀表(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述電源調(diào)節(jié)面板(6)上設(shè)有電壓調(diào)節(jié)旋鈕(7 )和電流調(diào)節(jié)旋鈕(8 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述老化區(qū)包括二極管老化工作臺(22)和整流橋老化工作臺(17)，老化區(qū)設(shè)有接線端子(16);整流橋老化工作臺(17)包括散熱片(18)，散熱片(18)上設(shè)有安裝老化夾具的螺紋孔(19)和安裝測溫裝置的檢測孔(20 )，散熱片(18 )下方設(shè)有冷卻風(fēng)機(21)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述測溫裝置為熱電偶或熱敏電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述三相整流橋的老化裝置，其特征在于所述配電箱(3)和變壓器箱(2)的側(cè)板以及配電箱(3)頂板上均布有冷卻風(fēng)機(21);變壓器箱(2)的底部設(shè)有萬向輪(23)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三相整流橋的老化方法及裝置。其方法利用老化裝置對整流橋進行批量老化；將待試驗的整流橋夾持在裝置老化區(qū)的夾具上，將裝置上高壓輸出控制單元和電流控制單元的接線端子與待試驗的整流橋連接；并將測溫元件固定在老化區(qū)的散熱片上，測溫元件與溫度顯示控制單元連接，溫度顯示控制單元與冷卻風(fēng)機組連接；電流控制單元和高壓輸出控制單元分別與試驗參數(shù)顯示單元連接；電流控制單元分別與低壓交流電源調(diào)整單元和同步觸發(fā)控制單元連接。本發(fā)明可以完全對三相整流橋內(nèi)部管子進行動態(tài)老化，并可進行批量篩選，避免三相整流橋早期失效或經(jīng)不起較大負荷的沖擊，出現(xiàn)電路故障。以滿足客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量等級要求，保證產(chǎn)品可靠性。
文檔編號G01R31/26GK102540044SQ20111043279
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者孫漢炳, 曾令軍, 胡靚, 許曉鵬 申請人:中國振華集團永光電子有限公司