JB/T 7624-2013 整流二极管测试方法.pdf

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标准编号:JB/T 7624-2013
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标准类别:电力标准
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JB/T 7624-2013标准规范下载简介

JB/T 7624-2013 整流二极管测试方法.pdf简介:

JB/T 7624-2013《整流二极管测试方法》是一份中国国家标准,主要用于指导整流二极管的性能测试。整流二极管是一种电子元件,主要功能是将交流电转换为直流电。

该标准详细规定了整流二极管的测试项目和方法,包括但不限于以下几个方面:

1. 基本参数测试:如正向工作电压、反向击穿电压、正向平均电流、反向峰值电流、正向导通压降、反向漏电流等。

2. 特性曲线测量:绘制正向电压与电流、反向电压与电流的关系曲线,以评估二极管的性能稳定性。

3. 温度特性测试:测量二极管在不同温度下的性能参数,以验证其在不同工作环境下的可靠性。

4. 绝缘电阻和泄漏电流测试:检查二极管的内部绝缘性能,防止漏电和短路。

5. 老化效应测试:评估长时间使用后二极管的性能变化。

6. 机械强度和封装质量检查:确保二极管在运输和安装过程中不会因机械应力而损坏。

遵循这一标准,制造商和检验机构可以确保生产的整流二极管满足规定的性能和质量要求。

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6.1.1 基准点位置

6.1.2基准点温度测量

对于基准点在器件管壳表面的情况,采用可忽略热容量的热敏元件测量基准点温度。为保证热敏元 件与管壳之间的热阻可忽略,可采用焊剂、夹具使热敏元件与管壳紧密、可靠地接触。 对于基准点深入管壳表面1mm的情况,可采用如下方法测量基准点温度:将截面直径不大于 0.25mm、热端焊球直径不大于0.8mm的热电偶插入该基准点孔内,轻轻敲击孔外的金属,使孔内的焊 球与管壳紧密、可靠地接触。应注意T/CADBM23-2019标准下载,热电偶的热端不得短路,热电偶的冷端应可靠保持在0℃或某一 定温度值。如果在风道中测量,热电偶的热端应处于背风端,并加以掩蔽。 环境温度可采用具有适当准确度等级的水银温度计测量。

6.2.1根据热敏特性确定热阻

测量整流管的结与基准点之间的热阻。

6.2.1.2测量原理

对被测器件施加加热电流,从而产生耗散功率P。达到热平衡后,测量结温T和基准点温度 与基准点之间的热阻由式(3)计算:

式中: f—波形因数,f=IFRMs/Ip(AV)(IFRMs为正向方均根电流); Vro——门槛电压,其值由图15确定;

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图15门槛电压和正向斜率电阻的确定

正弦波电流导通角为180°时,1.57,加热功率由式(5)计算: P = VFolF(AV) + 2.46rFoIF(AV) (5) 对同一只被测器件分别施加两个不同的加热电流,在其结中产生相应的耗散功率P,和P2。通过调 整冷却条件,使它们在被测器件的结中产生的温度相同(通过比较相同基准电流下的正向电压即热敏电 压确认)。测量相应的基准点温度T和T,由式(6)计算热阻:

采用式(6)的前提是热阻在P,~P2范围内近似为常数。如果耗散功率P,=0,即Ti=Ti=Ti2,结温 等于基准点温度,则式(6)变为式(3)。 式(3)的方法与式(6)的方法应能等效。仲裁时,采用式(6)的方法。

6.2.1.3原理电路

原理电路如图16所示。

VD—被测器件;G—提供加热电流I的电流源;G2— 一提供直流基准电流I2的电流源; S:周期性中断加热电流I的电子开关(对直流法);S2 一加热电流中断时闭合的电子开关 P——热敏电压(V)测量单元;W—测量耗散功率P的瓦特表。 图16热阻测量电路

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6.2.1.4电路说明和要求

图16中,加热电流I可为直流电流或交流电流。I2为在加热电流周期性中断的短时间内,用于监 则的直流基准电流(即热敏电流)。 被测器件中的电流从I向I2转换时,过剩电荷载流子和被测器件管壳等部件的铁磁材料(如果含 有)会产生瞬态电压。这些瞬态电压效应消失前,开关S2不应闭合。 采用交流法时,可能不需要S1。 热敏电压应在紧接加热电流中断0.5ms1ms后尽快测量。温度基准点位置和热电偶安装应符合 6.1.1和6.1.2。

6.2.1.5测量程序

程序A 采用式(3)计算热阻时,测量程序如下: 将被测器件紧固在散热器上,热电偶固定在基准点处: 调整冷却条件,使被测器件结温达到额定结温Tim 达到热平衡后,施加规定的热敏电流,记录热敏电压Vr 调整冷却条件,使散热器适当降温,并施加加热电流; 调整冷却条件和加热电流,监测热敏电压,直至结温达到Tm: 达到热平衡后,按式(3)计算热阻。 程序B 采用式(6)计算热阻时,测量程序如下: 将被测器件紧固在散热器上,热电偶固定在基准点处; 调整冷却条件,使散热器保持在较高的温度 施加较小的加热电流I1,在被测器件的结中产生耗散功率Pi; 达到热平衡后,记录基准点温度Ti; 调整冷却条件,使散热器保持在较低的温度; 增加加热电流11,监测热敏电压,直至耗散功率P2使被测器件达到此前相同的结温,记录基 准点温度T2; 按式(6)计算热阻。

6.2.1.6规定条件

下述条件应在产品标准中具体规定: a)加热电流I1:采用式(3)计算热阻时,其产生的耗散功率宜使被测器件结温达到或接近最高结 温Tm;采用式(6)计算热阻时,应通过调整两次施加的加热电流和冷却条件,使两次测得的 基准点温度差尽可能大,以保证测量准确度; b)基准电流I2(其值应足够大,以使被测器件的整个结导通); c)紧固力或紧固力矩。

6.2.2通过测量热流确定热阻

分别测量平板形整流管的结与阳极侧间的分热阻Rma和结与阴极侧间的分热阻Rhk。

6.2.2.2测量原理

本方法适用于从阳极侧和阴极侧两面冷却的平板形管壳封装的所有整流管。

a)利用已校准的热阻器[置于被测器件的金属板与散热器之间,见图17a)中的ra和rk],分别 量从平板形管壳的阳极侧和阴极侧到相应散热器的热流。 )分两步测量两个分热阻: 1)由外部施加从管壳阳极侧到阴极侧的热流,测量串联热阻Rths=RthA十Rthk[见图17a)] 2)测量被测器件内部耗散功率[见图17b)]。 测量分流到阳极侧和阴极侧的功率,由此和已知的Rs值计算两个分热阻

热阻器的热阻ra和rk的校准: 原则上,rA和rk能由式(7)计算:

图17校准和测量装置

rA(或k)= 4a 元AD2

D一圆柱形适配器的直径,单位为厘米(cm); d一热敏元件安装点间的轴向距离,单位为厘米(cm); 入一一适配器材料的热导率,单位为瓦每厘米开(W/cm·K)。 但是,由于下述原因,使用式(7)仅是估算: 一已知的热导率入不够准确; 一d值、D值和热敏元件灵敏度的公差未知。 因此,建议仔细校准适配器。校准采用图17b)所示装置进行。采用对称的电热元件作为热源,测 量电热元件的总电功率P。两个适配器以及两个散热器的安置应相同,以使在两侧耗散的功率相等。根 据测得的温度差,ra和rk可分别由式(8)和式(9)计算:

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件金属板中心位置接触。 另一方法是测量适配器工作面中心正下方规定的小距离处的温度。但是,该距离产生的附加热阻和 表面接触热阻包含在分热阻的测量值中。修正方法是从测量值中减去附加热阻的典型值。 重复试验时,应定期检查适配器接触板的质量

6.2.2.3注意事项

述“I和Ik的校准”所述,要求良好的热绝缘。

6.2.2.4测量程序

则量分两步进行: )使用图17a)所示的加热和冷却系统保持流过被测器件的热流。达到热平衡后,记录两个道 器上的温度T11、Ti2、T13、T14、T15和T16。由式(10)和式(11)分别计算流经阳极侧和图 侧的热流:

由于rA和rk位置间的小损耗,PA1将略大于Pk1。串联热阻Rths可根据PA1和Pki的平均值 (12)计算

b)采用施加直流电流通过被测器件的方法,在其两侧产生热流[见图17b)]。达到热平衡后, 录两个适配器的温度T21、T22、T23、T24、T2s和T26。由式(13)和式(14)分别计算两侧白 流:

根据两个分热阻,由式(18)计算并联热阻:

6.3瞬态热阻抗(Zm)

RthARthK Rth RthA + Rthk

瞬态热阻抗实质上是随时间变化的热 来用热法或冷法。两椰 相同。 本标准采用冷却法,其方法为: 施加加热电流,使之在整流管的结中产生耗散功率P。达到热平衡后,记录该耗散功率

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断加热电流,同时记录基准电流下的正向电压(即热敏电压)和相应的基准点温度。 由在相同基准电流下得到的热敏校准曲线,将热敏电压转换为作为时间的函数的结温。瞬态热阻抗 Z由式(19)计算

原理电路如图19所示

图18瞬态热阻抗曲线

6.3.4电路说明和要求

19瞬态热阻抗测量电

图19中,加热电流1可为直流电流或交流电流。I2为在加热电流周期性中断的短时间内,月 的直流基准电流(即热敏电流)。 热敏电压应在紧接加热电流中断0.5ms~1ms后尽快测量。温度基准点位置和热电偶安装应 1.1和6.1.2。

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测量程序如下: 按附录A给出的方法获得热敏校准曲线; 将被测器件紧固在散热器上,热电偶固定在基准点处; 调整冷却条件,使散热器保持在较高的温度; 闭合开关S,施加加热电流I1,在被测器件的结中产生耗散功率P,记录热敏电压(对应于T(O)) 和基准点温度Trer(O); 达到热平衡后,断开开关S,切断加热电流I1,记录作为降温过程时间函数的热敏电压(对应 于T(t))和基准点温度Tref(t); 由已知的热敏校准曲线将热敏电压转换为结温,由式(19)计算瞬态热阻抗Zh

下述条件应在产品标准中具体规定: a)加热电流I1(其产生的耗散功率宜使被测器件结温达到或接近最高结温Tm); b)基准电流I2(其值应足够大,以使被测器件的整个结导通); c)紧固力或紧固力矩。

7.1反向不重复峰值电压(VRsM

在规定条件下,检验整流管的反问不重复峰值电压额定值。

原理电路如图20所示。反向电压脉冲的重复率应使一个脉冲的热效应在下一个脉冲到达之前已完 全消失。

《制浆造纸厂设计规范 GB51092-2015》向不重复峰值电压试验

试验程序如下: 设定受试器件结温为规定值,调整可调交流电压源的电压为零。 断开开关S,增加可调交流电压源的电压至反向不重复峰值电压规定值。 闭合开关S(导通角接近180°),对受试器件施加规定的反向不重复峰值电压。

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试验后,按5.4.4测量反向峰值电流。如无异常,则反向不重复峰值电压额定值得到确认。

下述条件应在产品标准中具体规定: a)结温。 b)反向不重复峰值电压VRSM。 c)脉冲持续时间:优先采用10ms。另有规定时GB∕T 17922-1999 土方机械 翻车保护结构试验室试验和性能要求,可为8.3ms、1ms、0.1ms。 d)脉冲次数和重复率。 e)试验后的测量参数和限值。

7.2 雪崩整流管和可控雪崩整流管的反向功率(PRsM、PrRM、PrAv)

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