DI-1000-IV（30A1000V）型二極管反向恢復時間電腦程控測試系統

（智能識別示波器曲線）

      

一 主要特點

A：電腦設定二極管正向電流，范圍0-30A，步進0.1A B：二極管反向電流輸出值≥100A C：電腦設定二極管反向電壓，范圍Vr=10-1000V，步進1V D：PID閉環控制di/dt輸出，范圍100-1000A/uS E：電腦波形分析軟件可讀出二極管的7項指標 F：示波器波形智能分析

二  應用范圍

A：快恢復二極管                      

B：場效應管（Mosfet）寄生二極管

C：IGBT內建二極管                    

D：其他需要測量trr的二極管

圖1 TRR測試系統前面板

DI-1000-IV是第四代電腦控制產品，集成了電腦、示波器、trr測試儀；前三代產品為手動調節版本，由于測試對示波器的操作人員要求比較高，測試速度較慢，分析數據誤差容易引入個人因素；DI-1000-IV解決示波器操作的問題，只需要在電腦上輸入設置的參數，其余的設置測試項目交給電腦完成，且自動分析示波器數據，測試時間由原來的2個小時的測試時間縮短為5分鐘。DI-1000-IV可以支持大功率、小功率快恢復二極管FRD和肖特基二極管的TRR反向恢復時間測試,且支持MOSFET/IGBT的寄生二極管/內建二極管。該系統設備可以實時觀察測試曲線，存儲測試數據，自動分析反向恢復時間相關的參數，除了二極管Trr參數外，還可以分析If、Ir、Ta、Tb、Qrr。

 

三 DI-1000-IV參數

四  DI-1000-IV操作界面介紹

測試機應用軟件通過USB連接示波器采集卡，采集Trr波形曲線，對待測二極管的動態參數進行分析，參數包括7項:di/dt,If,Ir,ta,tb,Trr,Qrr。

軟件具有數據庫功能，基于excel數據格式，存儲和調出各種二極管參數簡單方便。

圖2 應用軟件界面

該應用軟件設置二極管動態參數測試時的測試條件，如正向電流If，反向電壓Vr，反向電流變化率di/dt。機器內部電路向待測二極管通入設置的測試條件并讀取動態波形。根據圖3的測量方法分析出該器件的各項動態參數。

五 DI-1000-IV結構介紹

圖4 DI-1000-IV的結構組成

1.  待測器件、測試座、適配盒

DI-1000-IV由運行分析軟件的計算機、主機、適配盒、測試座組成。為了適配多種類的待測器件，本機可選配多達數十種的測試座（需要收費），也可根據客戶需要定制其他形式的測試工裝。

2.   測試主機、電源開關、波形輸出、同步觸發輸出

測試主機通過內部電路驅動待測器件，并采集波形。電源開關為測試主機的開關，建議在打開計算機前打開開關。并在關閉計算機后關閉電源開關。

測試主機帶有波形輸出端口，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，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。

測試主機的同步觸發輸出端口可在施加反向恢復電流前數微秒產生一個上升邊沿，用于觸發外部的示波器等其他設備。

六  軟件使用說明

連接好電腦與示波器采集卡，打開軟件會自動識別硬件，設置好需要捕獲的觸發電平,然后軟件通過串口控制機器生成脈沖進而捕獲到波形，在捕獲到波形后區域③會顯示波形及處理后的結果，其中黃色部分為原始波形，紅色部分為濾波后的波形，濾波通過區域③中【低通濾波】和【高斯濾波】兩個滾動條設置濾波強度，軟件會根據規則解析7項指標:di/dt,If,Ir,ta,tb,Trr,Qrr。

區域①

【文件】主要完成軟件界面參數的快速設定，因為被測器件的不同被測參數也不同，軟件通過將相關的參數保存到Excel中進行快速載入參數完成界面設定。

【載入文件】:選擇一個滿足條件的Excel配置文件(由本軟件生成的Excel配置文件)，進而解析Excel文件內部數據以快速設置參數。

【保存本器件配置】:將當前界面的相關設置參數保存到Excel中，如果已經指定過一次Excel則會覆蓋，如果沒有指定過則會提示輸入相應的保存結果內容。

【器件配置另存為】：將當界面的相關設置參數保存一個新的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。

【設置】用于設置解析時相關計算條件，以滿足客戶不同情況下的需求。

【自動計算零點方式設置】：主要包含兩種設置，①通過采集值計算零點，此方式通過機械采集的數據緩存取解析零點，解析的零點小于等于[垂直位置設置Y-b]*k（k可外部設定）②通過時間設定計算零點，此方式通過指定[觸發點延遲取零點]滾動軸去找零點即范圍在觸發點后的(0.5uS-10uS)之內取找零點，使用時請保證改值合理否則可能導致無法成功解析波形,默認使用這種方式來解析零點。

【IR IF計算方式】:主要包含兩種設置，①絕對位置計算，此方式通過[垂直位置設置Y-b]計算IR/IF 這種方式適用于每次測試輸出不浮動或者浮動很小的情況如常規探頭測試波形解析②相對位置計算，此方式通過零點計算IR/IF，這種方式適用于輸出浮動變化很大的情況如使用羅氏線圈測試波形解析同時也能兼容常規探頭測試波形解析，默認使用這種方式來計算IR IF的值。

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

【幫助】快速彈出軟件說明書文檔。

區域②

該區域主要包含串口指定用于指定機器和軟件通信的串口和外部用于動態獲取、設置軟件界面參數的功能，同時還包含指定【器件型號名稱】用于保存時候的提示。

區域③

【鼠標點選波形測量】該功能用于手動解析波形數據可以解析出選擇的兩個點的時間、電流值、時間差、電流差、斜率這些參數。

【解析點】用于顯示/關閉顯示曲線上的綠色關鍵點，綠色關鍵點主要包含解析的IF點、IR點、零點、Trr計算點，這些點通過軟件算法解析出來同時也可以拖動來人為修正位置以滿足不同的要求，拖動后會自動重新解析相關值。

【低通濾波】【高斯濾波】用于設置濾波強度來優化曲線，不優化的曲線可能不容易解析，當然這個根據用戶需要可以完全不設置濾波直接解析曲線。

【取消原始曲線顯示】用于顯示/關閉顯示波形上黃色曲線，黃色曲線為原始數據曲線。

【顯示測試結果】用于顯示/關閉測試結果，測試結果為[藍色字體部分]包含trr、IF、IR三個值。

【自動計算零點】通常情況軟件是通過算法取解析零點的，即改選項打鉤，當然也可以通過手動指定的方式來設置零點即取消改選項打鉤然后再黑色顯示部分鼠標右鍵。

出現以上彈窗，彈窗可以保存黑色部分為一張單獨的圖片用于客戶收集數據，同時可以快速打開、指定保存的路徑位置，[設定零點重新解析]該功能用于【自動計算零點】沒有選中的使用即人為指定一個固定值為零點。

【正在運行】按鈕可以設置為正在運行和已停止兩種狀態，正在運行指的是重復觸發捕獲波形，已停止則不重復觸發捕獲波形。

【設備連接指示燈】用于顯示采集卡是否正常連接到電腦。

【三個浮標】三個浮標用于拖動設置軟件[垂直位置設置Y-b][水平觸發位置 X-t][垂直觸發位置Y-t]三個值用于設置捕獲的波形顯示位置即觸發。

【曲線分析結果】主要用于顯示解析的進度，如果正常解析則全為綠燈，如果出現某個位置為紅燈的情況請檢查參數是否設置合理。

區域④

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

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

【水平坐標比例 X-a】用于設置水平方向每格代表的時間。

【垂直坐標比例 Y-a】用于設置垂直方向每格代表的電流值。

【垂直位置設置Y-b】用于設置波形顯示的垂直基準點某些設置下也被作為零點。

【水平觸發位置 X-t】用于設置觸發位置的水平顯示位置。

【垂直觸發位置 Y-t】用于設置觸發位置的垂直顯示位置。

【di/dt高點設置 S-H】用于設置di/dt解析時的高點即距離零點以上的位置(格數)。

【di/dt 地點設置 S-L】用于設置di/dt解析時的低點即距離零點以下的位置(格數)。

【反向恢復時間比例】用于設置計算Trr截止點的計算條件，常規情況為0.1*IR或者0.25*IR兩種，當然此項為滾動條，用戶可以設置自己感興趣的位置進行計算Trr值。

【反向恢復時間測試標準】存在兩種測試標準不同的標準會結算出不同的Trr值，常規按照標準A來結算。

【觸發點延遲取零點】用于在[通過時間設定計算零點]時指定零點的判定位置，該值若需要用戶根據測試波形的反向恢復后水平部分所處的時間來估算范圍，通常情況根據當前波形顯示的觸發位置找到水平的零點位置所處的時間刻度即可。

【測試結果及相關合格條件判斷】主要包含[di/dt電流恢復斜率s]、[存儲時間 ta]、[下降時間 tb]、[反向恢復時間 trr]、[正向電流 IF]、[反向電流 IR]、[反向恢復電荷Qr]七個參數的相關結果顯示與合格范圍判定。

【保存至EXCEL(需解析成功)】主要用于用戶保存當前配置到一個Excel中如果已經打開過一個配置則會覆蓋原配置，如果沒有保存過則會彈出一個新的Excel進行保存。

 

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