BR2990型二极管恢复时间自动测试控制仪

本机主要特点:

    trr自动测试,自动转换极性,自动控制包装/打印/分类机；         

    可测试特别快速的整流二极管；显示恢复时间同时显示恢复电荷。

    可选美国和台湾地区的三种测试条件测试；

自动测试速度少于80ms，手动测试每秒2-3次；

自动测试可选不同的触发方向、不同转向的磁铁、不同的机械延迟数。含各等级的产量计数以统计产量。

    有恢复波形和前置脉冲输出口,便于连接示波器观测波形；

    体积小,耗电低；

本机是根据GB4023-86《普通整流二极管》标准要求的测试方法设计的,用于自动测试快速的整流二极管的反向恢复时间参数。本机采用了美国,台湾的典型测试条件,以适应于国内大量的台湾投资企业和出口企业使用．

    本机使用的范围为和各种型号的包装/打印/分类机联机,以对二极管的trr进行高速复测,纠正前工序的漏检,从而保证出厂产品的质量。本机亦可作为常规手动/自动检测设备使用。

本机自动使用时,由面板上LCD液晶显示测试结果和产量,由机后插座输出信号,直接推动包装打印机的将被测管分类用的电磁铁,而不需要进一步放大。

使用时,被测管极性的自动转换的功能因继电器寿命有限要尽量少用。

    本机机后插座还提供光断续器初级的10mA工作电流,同时接收光接收管返回的“开始测试”信号 (光接收管即包装/打印/分类机上的发出“开始测试”信号的装置) 。

    本机亦可手动使用,手动使用时数字显示trr及Qr,其它功能被屏蔽。

    本机使用中,所加的正向电流只有1/10的流通占空比,因而对被测管电流加热较小,显示的trr值较为稳定。

    为适合各种包装/打印/分类机配接本仪器,本机可设不同的触发方向、不同转向的磁铁、不同的机械延迟数。当设置合理时即可正常工作。

    本机要求所配合的包装/打印/分类机的机械结构在被测管已稳妥地置于测试点时,能发出开始测试的信号。

本机要求所配合的包装/打印/分类机的机械结构中有将被测管分类用的电磁铁,电磁铁的工作电压为24V,1A。

本机要求所配合的包装/打印/分类机的机械排料和振动系统健全,本机不提供其附加控制功能。

本机含各等级的产量计数以统计产量。

本机使用的条件为SJ2075-82的第Ⅱ组：

    本机测试管子的基本原理如下:

注：美国标准中R1位置由电感代替，它决定dif/dt的值。

    本机的Vr,IF值均由机内定值,仅由维修/计量人员调准,机外无可调旋钮,避免了使用人员调节不当导致的误差．

    本机设有恢复波形插口,便于用示波器观看波形。如示波器无延迟,可用本机的前置脉冲作触发。

本机台湾标准档是按台湾标准要求设计的,而IF=1A，di/dt=100A/us和50A/us档是按美国常用的标准要求设计的。

一：技术指标:

    测试脉冲:

        宽    度：  2-3μs；

        周    期：  100μs±1％；

    台湾标准档；

        前    沿：  ≤10ns； 

正向电流：  0.5A±5％；  

        反向电流：  1A±5％； 

        trr读出点： 0.25A IR；   

    美国标准档；

正向电流：  1A±5％；

抽出速率：  50±5％或100A/us±10％可选；

        反向电流：  10A；(大) 

        trr读出点： 10%IR；

    前置脉冲：

        幅      度；≥+1V。

        超前主脉冲；≥20ns。

    测试范围：      trr:  20ns-1500ns；       

    预置范围：      trr:  15ns-1500ns；(经键盘)

    准 确 度：        ≤±5％±5字；

    测试速度：        极性不转换时：≤80ms；

                      极性转换时：  ≤120ms；

手动时：      ≤0.5s；

    分  类  能  力：  1-3类，外加不合格类。

推动电磁铁能力：  24V,DC, ≥1A：(可用左转或右转电磁铁)

可接电磁铁数量：  1-3个。

    推动光电管能力：  10mA,DC；(正极性,免串联电阻)

    光电管返回信号：  高电平≥4V,低电平≤1V；(内含上拉电阻20K)

    返回的触发方向：  高转低或低转高。

测试参数显示：    LCD液晶显示trr,Qr。      (手动、自动测试时均显)

合格数,不合格数，或各等级数。(手动测试时被屏蔽)

    外形尺寸(mm):     280X320X120。

    电        源:     220V±10％,50Hz。

    重        量:     5Kg。

消 耗  功 率:     ≤80VA。

二：使用方法及设置：

    测试接线应尽量短，需加长时应使用平行线连接。

开机后，仪器先自检各部分电源电压，如有电源电压不在规定范围内即显示该电压名称。

自检完毕，显示第一页：

测试方式的“自动”是与自动测试机械系统配套才使用的。当测试方式选“手动”时，测试极性没有任意极性选择项。按“选择”键移动←到要修改行，按“确定”键认可整页的设置且进入下页设置。(改变设置应在测试端开路时进行)

被测管极性的自动转换功能(ASPECT=AUTO)因继电器寿命有限要尽量少用。

第二页显示：(第一页的测试方式选手动时，无第二页显示。因此，测试方式为手动时，要开关声音报警，可先将测试方式选自动，在第二页设完声音报警，进到测试后退回设置手动来完成。)

按“选择”键移动←到要修改行，按“确定”键认可整页的设置且进入下页设置。(改变设置应在测试端开路时进行)

第三页显示：(第一页的测试方式选手动时，直接进入本页。)

第一页的分类数选2类时小档trr值不显示。分类数选1类时小档和中间档trr值不显示。

小档trr值的设置要小于中间档，中间档trr值的设置要小于大档。

小档trr值的设置范围是15-1300ns。

中间档trr值的设置范围是20-1400ns。

大档trr值的设置范围是25-1500ns。

按“选择”键移动←到要修改行，按“确定”键认可整页的设置且进入测试状态，同时以前的设置被保存到再一次修改为止，关机也不丢失。

当测试参数打印开关选ON时，每测试一个会驱动一次打印机，当打印完才会接受测试下一只管。(改变设置应在测试端开路时进行)

测试结果显示：(第一页的测试方式选自动时，要按动面板触发钮或从机后15芯插座输入触发信号才开始测试并显示，而选手动时是自动触发的，故始终保持显示。)

第一行大字显示恢复时间，大字显示档次。第二行显示恢复电荷，第三行显示合格数量与不合格数量。

要显示每档次的数量可按下“选择”键的同时按“触发”钮，即显示：（在手动测试下无本页显示。）显示时间约5秒，而后返回测试状态。要再显示可重复按下“选择”键的同时按“触发” 钮。只要不停机，计数一直进行下去，但计数大为65535而后返零重新计数。

要改变测试参数，手动测试状态且有被测管时可在显示测试参数状态下按下“设置”键即回到刚开机第一页状态。如原来是“自动测试”状态下，按下“设置”键的同时还要同时按“触发”钮才能达到目的。

自动测试时，机后15芯插座配合旋转磁铁的使用方法：

本机选自动测试时，机后15芯插座输出可直接带动1-3只24V/1A的旋转磁铁。分好坏两档(即分类数=1)时用旋转磁铁A、B(亦可只用B，材料从B入)。分

类数=2时用旋转磁铁A、B、C(亦可只用A、B，trr-TYP材料从A左边出)。分类

数=3时旋转磁铁A、B、C全用。

机后旋转磁铁等接口图

7-8： 接旋转磁铁A。

5-6： 接旋转磁铁B。

3-4： 接旋转磁铁C。

9-11：供3旋转磁铁电源。

1：  来自光电接收管。(机内有20K上拉负载电阻)

2：  到红外发光管。(机内有300欧限流电阻到+5V)

12-15：红外发光管和光电接收管及测试机械的公共地。

如果旋转磁铁通电吸动时，旋转的方向与期望的相反，可在第二页设置磁铁吸放时，将有效方向反转。

磁铁吸放材料的动作一般比测试材料要延迟几个材料的位置，可在第二页设置机械延迟动作管位时选个合适的延迟动作管位数设置，该材料就会准确无误掉到预定的容器内。

三：工作原理:

    由IC6(从CPU)产生测试trr的控制信号,经IC10,TR10输出主测试脉冲和前置脉冲。它也提前输出IF信号加到被测试管，它还接受主CPU来的测试、停止信号。

IC1(主CPU)经IC2(A/D)测试各电源、trr、Vr数据，控制从CPU工作。且接收键盘输入和将显示信号送LCD及将继电器切换信号机械动作信号送IC5来控制继电器和旋转电磁铁，以达成协同测试的目的。

IC1(主CPU)还承担整机的复杂的逻辑控制和数字运算任务。

测试trr时，正向电流IF经R16(台湾标准)或R49(美国标准)加于被测二极管的正极,稍后反向电流亦加于同一位置，因而从被测管负极输出的恢复波电流,经由J1流到负载电阻R26产生了恢复波形。在台湾标准中，由TR10产生的固定的30V电压经R19限流输出,抵消了正向IF=0.5A后，余下1A流过负载电阻R26产生了恢复波形。R40、38分配得电压为-0.25V的的直流电压,经电子开关IC9，与恢复波形在TR3,4及TR5,6作恢复时间/电流转换,然后从C6,R35上输出与恢复时间成正比的电压,经IC8放大后送到A/D转换器转换成数字,再送CPU处理。

美国标准和台湾的不同；由TR10产生的固定的30V电压是经L3(或再串L2)限定电流的抽出速率(而不是电流值)，再加到被测二极管的正极的。因此只要被测管还在导通，理论上反向电流是不受限制的。这就是美国标准和台湾的不同之处。

美国标准中比较电压为Vr的10%，它来自D2和IC15a组成的Vr峰值检波器的输出再经R13、14的分压。

Qr是测试得Vr和trr后经特别算法算出来的。

W1为trr校正,W2为Vr校正，W3为基准电压校正，W4为LCD显示清澈度微调，W5为trr放大器调零。

IC3记录已设置的参数，以便下次开机调出使用。

IC4是总线扩充IC，它既扩充了CPU的总线数量，又使整机易损坏的部分与总线隔离，保护总线信息的安全。IC5是各继电器和旋转磁铁的放大/驱动电路。

±5V电源用IC11，12提供,±15V电源由IC13，14提供。-30V由TR11，D3提供。

供旋转磁铁的+24V大电流电源由D13，14整流、C25，27滤波得到。

四：检验方法；

    检验本机需具备100MHz(±2％)的示波器,低阻值数字欧姆表(或凯尔文电桥)(±0.2％),数字万用表(±0.2％)。

    (1) 测试脉冲的宽度,上冲,振铃,前沿,反向脉冲幅度等参数时用示波器,测试应在技术指标规定的条件下,且有被测管、设置为手动时进行．在测宽度时,测试点在被测管正极,测trr参数,测试点在“波形”插口,示波器的高阻探头接地夹,应夹在恢复波形插口的外缘上。台湾标准的反向脉冲幅度应在ｔrr为300-500ns时进行。美国标准下反向脉冲幅度不测试。

    (2) 前置脉冲的测试,可用高频电缆连接前置脉冲插口和示波器的Y轴输入插口直接测量。

(3) 负载电阻应用低阻数字欧姆表或凯尔文电桥测量,测量点在面板黑接线柱至恢复波形插口外缘上,测得的值应减去0.02Ω的内引线电阻。测试时加于两测试点间的电压应小0.3V,且本机应处于不通电源状态。

(4) 正向电流的测试,可在有被测管时用示波器测量恢复波形,其上边矩形部份的高度即正向电流在负载电阻上的电压降。本测试在负载电阻合格后测试。

(5) 用示波器检定trr的准确度时,用本机4号高频电缆将“波形”口连通示波器即可进行，亦可用高阻探头直接在“波形”口测试。测试后，判断正确与否还应考虑示波器的误差。测试的trr下限为20ns。

(6) 测试di/dt时，两测试接线总长度(连接线叉,锷鱼夹)以18CM为准。测试样管用普通管，读di/dt时以恢复波下降过零电到-3A的点读出时间t，以-3A/t计算di/dt的值。本测试在负载电阻合格后测试。

    (7) 各自动测试功能的测定用实际使用效果来判定。

    (8) 测试时，要用镊子夹取样品以及测试时间尽量短，以免对管子加热致使trr变大。

五：校正方法:

IF 的误差由调换机内的R16(IF=0.5A)及R49(IF=1A)解决。

IR 的误差由调换机内的R19(台标IR=1A)。Vr=1V的校正调节W2。

Dif/dt的100A/us调换L3解决。Dif/dt的50A/us调换L2解决。

    RL 的误差由调换机内的R26解决。 

trr 的校正为调节W1进行。

装箱单：

附录：美国标准测试trr的优势：

    美国测试trr的标准已经在知名半导体公司（摩托罗拉、西门子、三菱、整流器、汤姆荪、富士通）用于测试二极管的反向恢复参数的专用设备中。它的优势在于能迅速得出二极管关断时的反向损耗，如进一步将被测试管加热到结温再测试，就得出结温时的关断反向损耗了。

要得到关断反向损耗需要恢复时间的同时，还要知道有多大的反向电流，这在本产品中已经由内部测试得到，且转换成Qr参数。就能够算出开关功耗Pk：

Pk(mW)=δVf(mV)*IF(A)+0.0042*Qr(nc)*f(Kc)。------- δ； 整流管导通率。

                                        ----- Vf ；整流管正向峰压。

                                        ----- IF ；整流管正向峰流。

                                        ----- Qr ；恢复电荷(结温)。

                                        -------- f  ； 工作频率。

而Or(nc)可近似为1/2*trr(nc)*Ir(A)。   其中Ir为整流管反向恢复电流。

要注意：Or是在结温下和关断前IF下测试的，它比常温下测得要大得多。

当Pk不超出整流管工作环境下可达到的功耗时，该管就能安全可靠的使用。

在本产品中按美标IF=1A测试Qr。在更大IF时，Qr一般按正比于IF的平方根计算，该算法在IF<5a内不会相差太多。