高电压试验装置的制作方法

allin2025-04-06  44


本发明涉及一种高电压试验装置。


背景技术:

1、在将功率mosfet(功率金属氧化物半导体场效应管)等作为试验对象物的高温反偏压试验中,对试验对象物施加高温且高电压的压力(stress),由此测量试验对象物发生绝缘击穿为止的时间。

2、如果试验对象物发生绝缘击穿,则高电压侧的电极(例如漏极)与低电压侧的电极(例如源极)短路,从而在包括电源和试验对象物的闭电路流通大电流或浪涌电流。其结果,有时因该大电流或浪涌电流而试验对象物烧坏或闭电路上的外围设备发生故障。

3、对此,在背景技术涉及的试验装置中,采取了通过在闭电路的高电压侧的布线上配置熔断元件或保护电阻来防止试验对象物的烧坏或外围设备的故障的对策。

4、另外,在日本专利公开公报特开昭61-139767号中公开了具有在包括作为电源的蓄电池和作为试验对象物的二极管的闭电路的布线上串联配置可变电阻器以及熔断器而成的电路结构的试验装置。

5、由于高电压用的熔断元件价格非常高,因此,如果每当进行试验时更换熔断元件,则试验成本增加。此外,在熔断元件没有因大电流完全切断而残留一部分的情况下,因残留的熔断元件而断续地发生放电,该断续的放电有可能诱发外围设备的故障。

6、此外,为了针对浪涌电流等具有充分的保护效果,需要采用具有数10kω至数100kω左右的大电阻值的电阻元件作为保护电阻的方式。其结果,因使用保护电阻来降低电压导致应施加于试验对象物的电压值降低,此外需要使用耐电压及额定功率大的电阻元件,以便能够承受流通大电流时的较大的发热,因此该方式成为试验装置设计上的障碍。


技术实现思路

1、本发明为了解决所述的问题而完成,其目的在于得到在不使用熔断元件以及大电阻值的保护电阻的情况下,能够避免因大电流或浪涌电流引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障的高电压试验装置。

2、本发明第一技术方案涉及的高电压试验装置实施对试验对象物的高电压试验,包括:电源,输出向所述试验对象物施加的高电压;检测电路,检测在所述电源与所述试验对象物之间流通的电流的电流值;切换电路,将所述电源与所述试验对象物之间导通连接或切断导通;以及恒流电路,连接于所述切换电路与所述试验对象物之间。

3、根据第一技术方案,恒流电路在试验对象物发生绝缘击穿后将流到试验对象物或外围设备的电流限制为指定范围的电流值。此外,从电源输出的高电压的大部分由恒流电路承受。此外,在检测电路检测到大电流的情况下,切换电路切断电源与试验对象物之间的导通,从而能够抑制来自恒流电路的发热。其结果,不使用熔断元件以及大电阻值的保护电阻,就能够避免因大电流或浪涌电流引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障。而且,通过将恒流电路连接于切换电路与试验对象物之间,能够缩短恒流电路与试验对象物之间的布线长度。据此,能够抑制因施加高电压而蓄积在该布线的电荷量,因此,即使在试验对象物发生绝缘击穿的瞬间该电荷流向试验对象物,也能够抑制因该电荷引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障。

4、本发明第二技术方案涉及的高电压试验装置在第一技术方案中,还包括:控制部,以如下方式控制所述切换电路,即:在由所述检测电路检测出的所述电流值在阈值以下的情况下,将所述电源与所述试验对象物之间导通连接,在由所述检测电路检测出的所述电流值超过所述阈值的情况下,切断所述电源与所述试验对象物之间的导通。

5、根据该第二技术方案,在由检测电路检测出的电流值在阈值以下的情况下,通过将电源与试验对象物之间导通连接而能够继续进行高电压试验,在由检测电路检测出的电流值超过阈值的情况下,通过切断电源与试验对象物之间的导通,能够抑制来自恒流电路的发热。

6、本发明第三技术方案涉及的高电压试验装置在第一或第二技术方案中,还包括:保护电阻,连接于所述恒流电路与所述试验对象物之间。

7、根据第三技术方案,即使在因施加高电压而蓄积在恒流电路与保护电阻之间的布线的电荷在试验对象物发生绝缘击穿的瞬间开始流向试验对象物,也能够利用保护电阻的电流限制作用抑制该电荷的急剧的移动。因此,能够避免因该蓄积电荷引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障。而且,蓄积于布线的电荷量有限,此外从电源输出的高电压的大部分由恒流电路承受,因此,无需使用大电阻值的电阻元件作为保护电阻。因此,能够避免因大电阻值的保护电阻而应施加于试验对象物的电压值降低的情况以及成为试验装置设计上的障碍的情况。

8、本发明第四技术方案涉及的高电压试验装置在第一至第三技术方案的任一个技术方案中,所述高电压试验装置能够对多个试验对象物并行实施高电压试验,所述电源对所述多个试验对象物共同设置,所述检测电路、所述切换电路以及所述恒流电路与所述多个试验对象物的各试验对象物相对应而个别地设置。

9、根据第四技术方案,对多个试验对象物并行实施高电压试验,此外检测电路、切换电路以及恒流电路与多个试验对象物的各试验对象物相对应而个别地设置,因此,即使一个试验对象物发生绝缘击穿,也能够继续进行对其它试验对象物的高电压试验。其结果,能够使对多个试验对象物的高电压试验效率化。

10、本发明第五技术方案涉及的高电压试验装置在第一至第四的任一个技术方案中,还包括:试验槽,具有配置所述试验对象物的内部空间,控制所述内部空间的环境。

11、根据第五技术方案,通过将试验对象物配置在试验槽内,能够向试验对象物施加环境压力。其结果,能够实施将功率mosfet等作为试验对象物的高温反偏压试验等。

12、本发明第六技术方案涉及的高电压试验装置在第五技术方案中,还包括:保护电阻,连接于所述恒流电路与所述试验对象物之间,并配置在所述试验槽内。

13、根据第六技术方案,即使在因施加高电压而蓄积在恒流电路与保护电阻之间的布线的电荷在试验对象物发生绝缘击穿的瞬间开始流向试验对象物,也能够利用保护电阻的电流限制作用抑制该电荷的急剧的移动。因此,能够避免因该蓄积的电荷引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障。而且,蓄积于布线的电荷量有限,此外从电源输出的高电压的大部分由恒流电路承受,因此,无需使用大电阻值的电阻元件作为保护电阻。因此,能够避免因大电阻值的保护电阻而应施加于试验对象物的电压值降低的情况以及成为试验装置设计上的障碍的情况。而且,通过配置在试验槽内来将保护电阻靠近试验对象物而配置,因此,能够抑制蓄积在保护电阻与试验对象物之间的布线的电荷所带来的影响。

14、本发明第七技术方案涉及的高电压试验装置在第五或第六技术方案中,所述恒流电路靠近所述试验槽而被配置在所述试验槽外。

15、根据第七技术方案,通过将恒流电路靠近试验槽而配置在试验槽外,能够缩短恒流电路与试验对象物之间的布线长度。因此,能够抑制因施加高电压而蓄积在该布线的电荷量,因此,即使在试验对象物发生绝缘击穿的瞬间该电荷流向试验对象物,也能够抑制因该电荷引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障。

16、发明的效果

17、根据本发明,能够得到在不使用熔断元件以及大电阻值的保护电阻的情况下,能够避免因大电流或浪涌电流引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障的高电压试验装置。


技术特征:

1.一种高电压试验装置,实施对试验对象物的高电压试验,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的高电压试验装置,其特征在于还包括:

3.根据权利要求1所述的高电压试验装置,其特征在于还包括:

4.根据权利要求1所述的高电压试验装置,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的高电压试验装置,其特征在于还包括:

6.根据权利要求5所述的高电压试验装置,其特征在于还包括:

7.根据权利要求5所述的高电压试验装置,其特征在于,


技术总结
本发明提供一种高电压试验装置,实施对试验对象物的高电压试验,包括:电源,输出向所述试验对象物施加的高电压;检测电路,检测在所述电源与所述试验对象物之间流通的电流的电流值;切换电路,将所述电源与所述试验对象物之间导通连接或切断导通;以及恒流电路,连接于所述切换电路与所述试验对象物之间。据此,在不使用熔断元件以及大电阻值的保护电阻的情况下,能够避免因大电流或浪涌电流引起的试验对象物的烧坏或外围设备的故障。

技术研发人员:徳永裕太
受保护的技术使用者:爱斯佩克株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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