DI-1000-IV（30A1000V）型二極管反向恢復(fù)時(shí)間電腦程控測試系統(tǒng)

                                                                     （智能識別示波器曲線）

一 主要特點(diǎn)

二  應(yīng)用范圍

A：快恢復(fù)二極管                      

B：場效應(yīng)管（Mosfet）寄生二極管

C：IGBT內(nèi)建二極管                    

D：其他需要測量trr的二極管

                                          圖1 TRR測試系統(tǒng)前面板

DI-1000-IV是第四代電腦控制產(chǎn)品，集成了電腦、示波器、trr測試儀；前三代產(chǎn)品為手動(dòng)調(diào)節(jié)版本，由于測試對示波器的操作人員要求比較高，測試速度較慢，分析數(shù)據(jù)誤差容易引入個(gè)人因素；DI-1000-IV解決示波器操作的問題，只需要在電腦上輸入設(shè)置的參數(shù)，其余的設(shè)置測試項(xiàng)目交給電腦完成，且自動(dòng)分析示波器數(shù)據(jù)，測試時(shí)間由原來的2個(gè)小時(shí)的測試時(shí)間縮短為5分鐘。DI-1000-IV可以支持大功率、小功率快恢復(fù)二極管FRD和肖特基二極管的TRR反向恢復(fù)時(shí)間測試,且支持MOSFET/IGBT的寄生二極管/內(nèi)建二極管。該系統(tǒng)設(shè)

備可以實(shí)時(shí)觀察測試曲線，存儲測試數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析反向恢復(fù)時(shí)間相關(guān)的參數(shù)，除了二極管Trr參數(shù)外，還可以分析If、Ir、Ta、Tb、Qrr。

三 DI-1000-IV參數(shù)

四  DI-1000-IV操作界面介紹

測試機(jī)應(yīng)用軟件通過USB連接示波器采集卡，采集Trr波形曲線，對待測二極管的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析，參數(shù)包括7項(xiàng):di/dt,If,Ir,ta,tb,Trr,Qrr。

軟件具有數(shù)據(jù)庫功能，基于excel數(shù)據(jù)格式，存儲和調(diào)出各種二極管參數(shù)簡單方便。

                                                                          圖2 應(yīng)用軟件界面

該應(yīng)用軟件設(shè)置二極管動(dòng)態(tài)參數(shù)測試時(shí)的測試條件，如正向電流If，反向電壓Vr，反向電流變化率di/dt。機(jī)器內(nèi)部電路向待測二極管通入設(shè)置的測試條件并讀取動(dòng)態(tài)波形。根據(jù)圖3的測量方法分析出該器件的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)。

圖3 矩形波法測試反向恢復(fù)時(shí)間波形讀數(shù)參考波形

五 DI-1000-IV結(jié)構(gòu)介紹

圖4 DI-1000-IV的結(jié)構(gòu)組成

1.  待測器件、測試座、適配盒

DI-1000-IV由運(yùn)行分析軟件的計(jì)算機(jī)、主機(jī)、適配盒、測試座組成。為了適配多種類的待測器件，本機(jī)可選配多達(dá)數(shù)十種的測試座（需要收費(fèi)），也可根據(jù)客戶需要定制其他形式的測試工裝。

1.   測試主機(jī)、電源開關(guān)、波形輸出、同步觸發(fā)輸出

測試主機(jī)通過內(nèi)部電路驅(qū)動(dòng)待測器件，并采集波形。電源開關(guān)為測試主機(jī)的開關(guān)，建議在打開計(jì)算機(jī)前打開開關(guān)。并在關(guān)閉計(jì)算機(jī)后關(guān)閉電源開關(guān)。

2.  測試主機(jī)帶有波形輸出端口，該端口可連接至其他的示波器獲取測試波形。該端口輸出比率為10A/V，即待測二極管上有10A電流通過時(shí)，該端口有1V電壓輸出。使用專用的阻抗連接線連接示波器即可獲取測試波形。

測試主機(jī)的同步觸發(fā)輸出端口可在施加反向恢復(fù)電流前數(shù)微秒產(chǎn)生一個(gè)上升邊沿，用于觸發(fā)外部的示波器等其他設(shè)備。

六  軟件使用說明

連接好電腦與示波器采集卡，打開軟件會自動(dòng)識別硬件，設(shè)置好需要捕獲的觸發(fā)電平,然后軟件通過串口控制機(jī)器生成脈沖進(jìn)而捕獲到波形，在捕獲到波形后區(qū)域③會顯示波形及處理后的結(jié)果，其中黃色部分為原始波形，紅色部分為濾波后的波形，濾波通過區(qū)域③中【低通濾波】和【高斯濾波】兩個(gè)滾動(dòng)條設(shè)置濾波強(qiáng)度，軟件會根據(jù)規(guī)則解析7項(xiàng)指標(biāo):di/dt,If,Ir,ta,tb,Trr,Qrr。

區(qū)域①

【文件】主要完成軟件界面參數(shù)的快速設(shè)定，因?yàn)楸粶y器件的不同被測參數(shù)也不同，軟件通過將相關(guān)的參數(shù)保存到Excel中進(jìn)行快速載入?yún)?shù)完成界面設(shè)定。

【載入文件】:選擇一個(gè)滿足條件的Excel配置文件(由本軟件生成的Excel配置文件)，進(jìn)而解析Excel文件內(nèi)部數(shù)據(jù)以快速設(shè)置參數(shù)。

【保存本器件配置】:將當(dāng)前界面的相關(guān)設(shè)置參數(shù)保存到Excel中，如果已經(jīng)指定過一次Excel則會覆蓋，如果沒有指定過則會提示輸入相應(yīng)的保存結(jié)果內(nèi)容。

【器件配置另存為】：將當(dāng)界面的相關(guān)設(shè)置參數(shù)保存一個(gè)新的Excel中。

【快速載入最近的配置文件】：軟件會記錄最近幾次使用過的Excel方便用戶快速選擇配置文件。

【設(shè)置】用于設(shè)置解析時(shí)相關(guān)計(jì)算條件，以滿足客戶不同情況下的需求。

【自動(dòng)計(jì)算零點(diǎn)方式設(shè)置】：主要包含兩種設(shè)置，①通過采集值計(jì)算零點(diǎn)，此方式通過機(jī)械采集的數(shù)據(jù)緩存取解析零點(diǎn)，解析的零點(diǎn)小于等于[垂直位置設(shè)置Y-b]*k（k可外部設(shè)定）②通過時(shí)間設(shè)定計(jì)算零點(diǎn)，此方式通過指定[觸發(fā)點(diǎn)延遲取零點(diǎn)]滾動(dòng)軸去找零點(diǎn)即范圍在觸發(fā)點(diǎn)后的(0.5uS-10uS)之內(nèi)取找零點(diǎn)，使用時(shí)請保證改值合理否則可能導(dǎo)致無法成功解析波形,默認(rèn)使用這種方式來解析零點(diǎn)。

【IR IF計(jì)算方式】:主要包含兩種設(shè)置，juedui位置計(jì)算，此方式通過[垂直位置設(shè)置Y-b]計(jì)算IR/IF 這種方式適用于每次測試輸出不浮動(dòng)或者浮動(dòng)很小的情況如常規(guī)探頭測試波形解析②相對位置計(jì)算，此方式通過零點(diǎn)計(jì)算IR/IF，這種方式適用于輸出浮動(dòng)變化很大的情況如使用羅氏線圈測試波形解析同時(shí)也能兼容常規(guī)探頭測試波形解析，默認(rèn)使用這種方式來計(jì)算IR IF的值。

【示波器類型】用于指定使用的示波器配置，產(chǎn)品有低端和高端配置，默認(rèn)軟件使用的是低端示波器采集卡進(jìn)行處理注意兩種配置的示波器采集方式即相關(guān)通信處理皆不相同，這里不要選擇錯(cuò)誤否則會無法產(chǎn)生觸發(fā)波形。

【幫助】快速彈出軟件說明書文檔。

區(qū)域②

該區(qū)域主要包含串口指定用于指定機(jī)器和軟件通信的串口和外部用于動(dòng)態(tài)獲取、設(shè)置軟件界面參數(shù)的功能，同時(shí)還包含指定【器件型號名稱】用于保存時(shí)候的提示。

區(qū)域③

【鼠標(biāo)點(diǎn)選波形測量】該功能用于手動(dòng)解析波形數(shù)據(jù)可以解析出選擇的兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間、電流值、時(shí)間差、電流差、斜率這些參數(shù)。

【解析點(diǎn)】用于顯示/關(guān)閉顯示曲線上的綠色關(guān)鍵點(diǎn)，綠色關(guān)鍵點(diǎn)主要包含解析的IF點(diǎn)、IR點(diǎn)、零點(diǎn)、Trr計(jì)算點(diǎn)，這些點(diǎn)通過軟件算法解析出來同時(shí)也可以拖動(dòng)來人為修正位置以滿足不同的要求，拖動(dòng)后會自動(dòng)重新解析相關(guān)值。

【低通濾波】【高斯濾波】用于設(shè)置濾波強(qiáng)度來優(yōu)化曲線，不優(yōu)化的曲線可能不容易解析，當(dāng)然這個(gè)根據(jù)用戶需要可以完全不設(shè)置濾波直接解析曲線。

【取消原始曲線顯示】用于顯示/關(guān)閉顯示波形上黃色曲線，黃色曲線為原始數(shù)據(jù)曲線。

【顯示測試結(jié)果】用于顯示/關(guān)閉測試結(jié)果，測試結(jié)果為[藍(lán)色字體部分]包含trr、IF、IR三個(gè)值。

【自動(dòng)計(jì)算零點(diǎn)】通常情況軟件是通過算法取解析零點(diǎn)的，即改選項(xiàng)打鉤，當(dāng)然也可以通過手動(dòng)指定的方式來設(shè)置零點(diǎn)即取消改選項(xiàng)打鉤然后再黑色顯示部分鼠標(biāo)右鍵。

出現(xiàn)以上彈窗，彈窗可以保存黑色部分為一張單獨(dú)的圖片用于客戶收集數(shù)據(jù)，同時(shí)可以快速打開、指定保存的路徑位置，[設(shè)定零點(diǎn)重新解析]該功能用于【自動(dòng)計(jì)算零點(diǎn)】沒有選中的使用即人為指定一個(gè)固定值為零點(diǎn)。

【正在運(yùn)行】按鈕可以設(shè)置為正在運(yùn)行和已停止兩種狀態(tài)，正在運(yùn)行指的是重復(fù)觸發(fā)捕獲波形，已停止則不重復(fù)觸發(fā)捕獲波形。

【設(shè)備連接指示燈】用于顯示采集卡是否正常連接到電腦。

【三個(gè)浮標(biāo)】三個(gè)浮標(biāo)用于拖動(dòng)設(shè)置軟件[垂直位置設(shè)置Y-b][水平觸發(fā)位置 X-t][垂直觸發(fā)位置Y-t]三個(gè)值用于設(shè)置捕獲的波形顯示位置即觸發(fā)。

【曲線分析結(jié)果】主要用于顯示解析的進(jìn)度，如果正常解析則全為綠燈，如果出現(xiàn)某個(gè)位置為紅燈的情況請檢查參數(shù)是否設(shè)置合理。

區(qū)域④

【探頭】主要用于設(shè)置顯示和計(jì)算結(jié)果的比例匹配，改參數(shù)要和探頭的增益一樣及探頭X1則這里必須也設(shè)置為X1否則參數(shù)顯示和解析將不正確。

【通道】采集卡有四個(gè)通道，但是同時(shí)只能有一個(gè)通道被采集和解析，及希望采集通道一的波形那么就選中CH1。

【水平坐標(biāo)比例 X-a】用于設(shè)置水平方向每格代表的時(shí)間。

【垂直坐標(biāo)比例 Y-a】用于設(shè)置垂直方向每格代表的電流值。

【垂直位置設(shè)置Y-b】用于設(shè)置波形顯示的垂直基準(zhǔn)點(diǎn)某些設(shè)置下也被作為零點(diǎn)。

【水平觸發(fā)位置 X-t】用于設(shè)置觸發(fā)位置的水平顯示位置。

【垂直觸發(fā)位置 Y-t】用于設(shè)置觸發(fā)位置的垂直顯示位置。

【di/dt高點(diǎn)設(shè)置 S-H】用于設(shè)置di/dt解析時(shí)的高點(diǎn)即距離零點(diǎn)以上的位置(格數(shù))。

【di/dt 地點(diǎn)設(shè)置 S-L】用于設(shè)置di/dt解析時(shí)的低點(diǎn)即距離零點(diǎn)以下的位置(格數(shù))。

【反向恢復(fù)時(shí)間比例】用于設(shè)置計(jì)算Trr截止點(diǎn)的計(jì)算條件，常規(guī)情況為0.1*IR或者0.25*IR兩種，當(dāng)然此項(xiàng)為滾動(dòng)條，用戶可以設(shè)置自己感興趣的位置進(jìn)行計(jì)算Trr值。

【反向恢復(fù)時(shí)間測試標(biāo)準(zhǔn)】存在兩種測試標(biāo)準(zhǔn)不同的標(biāo)準(zhǔn)會結(jié)算出不同的Trr值，常規(guī)按照標(biāo)準(zhǔn)A來結(jié)算。