用于晶闸管、 整流管等半导体器件的阻断特性测试、门极特性参数VGT、lGT、通态电压测试、维持电流测试,各参数均采用计算机显示, 一键式操作测试精度高,操作便捷,是半导体器件测试的必备设备。

  DBC-223型半导体器件静态特性综试验台的测试方法符合JB/T7626-2013中的相关标准。

该设备具有如下特点：

1. 该测试系统是一套静态综合的测试系统，综合测试参数多，技术水平较高。

2. 该测试系统是一套大电流、高电压的测试设备，对设备的电气性能要求高。

3. 该系统是一套静态参数的集成测试系统，因此该设备的结构设计较为复杂

4. 该系统的测试控制完全采用自动控制，测试可按测试员设定的程序进行自动测试。

5. 该系统采用计算机记录测试结果，并可将测试结果转化为EXCEL文件进行处理，还能实时打印测试结果。

6. 该测试系统是半导体器件检验测试中不可缺少的专用测试设备。

 该套测试设备主要由以下几个单元组成：

1) 门极触发参数测试单元

2) 维持电流测试单元

3) 通态电压参数测试

4) 阻断参数测试单元

5) 计算机控制系统

2-1 环境要求：

A.  环境温度：8—35℃

B.  相对湿度：小于75%

C.  大气压力：86Kpa—106Kpa

D.  海拔高度：1000米以下

E.  电网电压：AC220V±10%无严重谐波

F． 电网频率：50Hz±1Hz

G． 电源功率：小于5KW
H． 供电电网功率因数：＞0.9

2-2 主要技术指标：

   2-2.1  门极触发特性

1. 门极触发电压：0.30—5.00V 分辨率0.01V 精度±5%±0.02V;

2. 门极触发电流：10—500mA  分辨率1mA  精度±5%±1mA

3. 阳极电压：12V；

4. 阳极串联电阻：6Ω；

5. 测试频率：单次。

2-2.2  维持电流

1. 阳极电压：12V；

2. 维持电流：10—500mA  分辨率1 mA  精度±5%±1mA;

3. 测试频率：单次。

4. 预导通电流： 30A，衰减波

2-2.3通态压降测试

1. 通态峰值电流：500—10000A，分辨率1A，精度±3%±10A；

2. 通态电压：0.20V—9.99V，分辨率：10mV；准确度±3%±10mV；

3. 测试频率：单次。

4. 通态电流达到电流峰值的时间：≥5ms；

2-2.4 阻断测试

1. 阻断电压（V_DRM\V_RRM）：200—6000V，分辨率10V，准确度±3%±10V；

   分两档：200-999V  分辨率10V，准确度±3%±10V；

1000-6000V  分辨率10V，准确度±3%±10V；

2. 阻断漏电流(I_DRM\I_RRM)： 1—100mA    精度 ±3%±0.1mA             

3.保护漏电流：1-99mA

计算机设定测试时断态/反向峰值电压的保护电压数值及断态/反向峰值电流的保护电流的数值。

4. 测试频率：50H_Z；

5. 测试方式：手动测试方式；

该套测试设备主要可测试以下参数：

1. 门极触发测试：V_GT、I_GT

2. 维持电流测试：I_H

3. 通态电压测试：V_TM、I_TM 

4. 阻断参数测试：V_D、V_R 、I_D、I_R

 计算机控制系统是该设备的中心控制单元，设备的所有工作程序，工作时序，开关的动作状态，数据的采集等均由计算机完成。

 计算机采用的是研华工业控制机，机箱为610H型，具有抗电磁干扰能力强，排风量大等特点。

在计算机中，安装有美国国家仪器公司生产的数据采集卡NI6221。

NI PCI6221是一块多功能的数据采集卡，具有三组数据端口，16/8个模拟量输入端口，两个模拟量输出口、两个定时器计数器。

 6221-1数据采集卡的定时器端口及模拟输入/输出端口功能：
 

序号	端口		端子号	功能
1	P0.0		52	选门极触发
2	P0.1		17	选维持
3	P0.2		49	选压降
4	P0.3		47	选阻断
5	P0.4		19	维持预置
6	P0.5		51	维持清零及冲击
7	P0.6		16	计数脉冲
8	P0.7		48	阻断电压高低档
9	P1.0		11	阻断换向
10	P1.1		10	阻断测试
11	P1.3		42	门极加阳极电压
12	P1.4		41	维持充电
13	P1.5		6	压降锁门极
14	P1.6		5	运行PLC
15	P1.7		38	压降高低档
16	P2.0		37	通断检测
17	P2.1		3	PLC准备好反馈
18	P1.2		43	压降触发
19	P2.6		1	阻断同步
20
21
22	DA0	AO0	22	门极电压设定输出
		AO GND	54
23	AD0	AI0	68	阻断电压取样
		AI8	34
24	AD1	AI1	33	阻断漏电流取样
		AI9	66
25	AD2	AI2	65	门极电流取样
		AI10	31
26	AD3	AI3	30	压降取样
		AI11	63
27	AD4	AI4	28	压降电流取样
		AI12	61
28	AD5	AI5	60	电容电压反馈
		AI13	26
29	DA1	A01	25	通态电流设定
		A0	21
30

PLC控制系统

PLC控制系统是该设备的安全控制单元，设备的所有控制电源、主电源、故障等均由PLC控制。

PLC输入端口功能：                                   

序号	端口	功能
1	I0.0	控制开
2	I0.1	控制关
3	I0.2	主电开
4	I0.3	主电关
5	I0.4	计算机开
6	I0.5	运行
7	I0.6	紧停
8	I1.0	测试门关闭
9	I1.1	机柜门关闭
10	I1.4	门极、维持接通反馈
11	I0.7	压降接通反馈
12	I1.5	阻断接通反馈
13	I1.6	安全开关接通反馈

 PLC输出端口功能：

序号	端口	功能
1	Q0.1	主电源开
2	Q0.2	三色灯红灯
3	Q0.3	三色灯绿灯
4	Q0.4	三色灯黄灯
5	Q0.5	控制开
6	Q0.6	安全开关
7	Q0.7	准备

     该设备为大电流试验设备，因此为了保证测试人员及设备的安全，采用了多重保护措施。

1. 半导体静态特性综合测试台是一台大电流、高电压的测试设备。综合参数多，电流大、电压高，开关动作频繁，因此对该设备的开关器件必须进行特殊设计，在该测试系统中，我们设计了电动推杆开关，用该控制技术，达到了综合控制及电流及电压切换的要求。

2. 为了保证元件未测试前在安全地上，采用开关将元件的阴阳极短接。

3. 为了保证操作人员及检修人员的安全，设置了开机柜后门断主电源的功能。

4. 为了保护计算机及设备的安全，线路中设置了自锁功能，即当控制与主电路带电时，计算机电源无法关闭；当计算机电源未打开时，控制与主电路无法带电。

5. 为了操作人员的安全，采用了光栅仪器，即当可视门上方有人手时，安全门则归位，测试也将停止。

6. 为了保证测试中设备的安全，电路中设置了安全门锁夹具的功能。即当安全门闭合后，夹具无法进行升降及加压工作。

7. 为防止设备阴极和阳极突然短路，设置了测温报警即利用测温技术PLC检测到主回路有短路现象则立即断开主回路电源且故障指示灯亮；此外若DC24V突然短路也有故障报警同时PLC将主电源和控制电源关闭。

8.  为了直观的观察设备状态，在计算机柜侧面安装了三色灯。当设备处于任何故障时，红灯亮（故障请查阅PLC故障信号）;当设备处于准备或不测试时，黄灯亮；当设备处于运行状态时，绿灯亮。

V_GT    

I_GT

I_H       

 V_D 

 V_R