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.pdfLJB/T76242013
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。
JTS／T 305-2021 水运工程自动化监测技术规范.pdf6.2.1.5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。
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，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）
在规定条件下，检验雪崩整流管和可控雪崩整流管的下列反向功率PRx 反向不重复峰值功率PRSM； 反向重复峰值功率PRRM； 反向平均功率PR(AV)。 可选择下列试验方法： 方法A：三角波反向电流法； 方法B：正弦波反向电流法； 方法C：矩形波反向电流法。 通常，方法A和方法B适用于大功率器件，方法C适用于小功率器件
7.2.2方法A三角波反向电流法
7.2.2.1原理电路
原理电路如图21所示
调整脉冲宽度的电容器；VD一 受试器件；VD一整流管；VD2一阻断二极管（如果需要)； VD:—快恢复二极管；G——可调交流电压源；G2——直流电压源； M,———测量反向开路峰值电压的仪表（例如示波器）；M2——测量反向电流脉冲的仪表（例如示波器）； R,——限流电阻器；R2———调整反向开路峰值电压的无感电阻器；Rs——已校准的电流测量用无感电阻器 R—限流电阻器；S—机电开关或电子开关（例如火花放电器或品闸管）；V——直流电压表。
M，和M2可为组合式仪器（例如双踪示波器）。 当要求时，连接直流电压源G2、直流电压表V、快恢复二极管VD，和限流虫阻器R4
三角波反向电流波形如图22所示。
三角波反向电流波形如图22所示。
7.2.3方法B正弦波反向电流法
7.2.3.1原理电路
原理电路如图23所示
图22三角波反向电流波形
M和M2可为组合式仪器（例如双踪示波器）。 当要求时，连接直流电压源G2、直流电压表V、快恢复二极管VD，和限流电阻器R4
正弦波反向电流波形如图24所示。
7.2.4方法C矩形波反向电流法
7.2.4.1原理电路
原理电路如图25所示。
图24正弦波反向电流波形
图之5当朋整训 M，和M2可为组合式仪器（例如双踪示波器）。 当要求时，连接直流电压源G2、直流电压表V、快恢复二极管VD,和限流电阻器R4.
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7.2.5.1初始调整程序（适用于三种方法）
图26矩形波反向电流波形
一般来说，由G1、R，和R2构成的电路的总电阻Rtot应使测量不同器件时产生的反向功率的差异可 接受，可由式（20）计算：
式中： V(BR)max 雪崩击穿电压范围的上限值： V(BR)min 雪崩击穿电压范围的下限值： PRSM，检验PRsM时； PR×x PRRM，检验PRRM时； PR(AV)，检验PR(AV)时。 PRSM的验证如图27所示。
(BR)max(BR)min Rtot PRxx
图27反向功率PRSM的验证
7.2.5.2方法A和方法B的试验程序
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7.2.5.3方法C的试验程序
试验程序如下： 一当要求时，连接直流电压源G2、直流电压表V、快恢复二极管VD，和限流电阻器R4; 在未连接受试器件VD之前，调整G和电阻器R2，直到在M1上测得的反向开路峰值电压等 于V(BR)max与V(BR)min之和（参见7.2.5.2的注）； 切断G1，但维持设定值； 调整矩形波脉冲发生器G1，得到规定的脉冲宽度tw、脉冲数和重复率； 连接受试器件VD，施加规定的脉冲； 由测量仪表M和M2的读数计算反向功率； 由试验后的测量验证受试器件承受反向功率额定值的能力。
7.2.6规定条件（适用于三种方法）
下述条件应在产品标准中具体规定： a）采用的试验方法（A、B或C)； b）结温； c）反向功率额定值PRxx; d）反向电流脉冲宽度tw（可为10μs、40μs、100μs）； e）反向电流脉冲数和重复率； f）试验后的测量参数和限值： g）直流反向电压（要求时规定）
7.3雪崩整流管和可控雪崩整流管的反向瞬态能量（ERRM、E
定条件下，检验整流管在反向击穿区承受规定的
原理电路如图28所示。 电路应满足：提供的反向直流电压低于受试器件VD的击穿电压最小值。施加到受试器件VD 管VD，两端的过电压高于受试器件VD的击穿电压最大值。
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当VR I = ERRM V0.5L ERRM = V0.5L 当断开开关S时，电感器产生低于受试器件击穿电压的过电压，受试器件耗散贮存的能量。 试验程序如下： ERRM a）调整受试器件结温为规定值，闭合开关S，调整通过受试器件VD的电流值为I= V0.5L b）按重复周期T和占空比S周期性地断开开关S； c）开关S通断完成规定的周波数N后，受试器件VD放置恢复至少1h； d）按7.3.4g）测量IRM、VFM和V(BR)。如不超过规定的上限值，则VD承受规定瞬态能量的能 到验证。 下述条件应在产品标准中具体规定： a）反向重复瞬态能量ERRM：T=25℃时，ERRM=5mJ； b）反向直流电压VR：如V<0.25V(BR)，VR=60V; c）电感值L：0.6H; d）重复周期T：>50ms; e）占空比（S断开时间与周期之比）：S≤1% f）周波数N：1200； g）试验后的测量参数和限值。 7.4正向（不重复）浪涌电流（IrsM） 在规定条件下，检验整流管的正向（不重复）浪涌电流额定值。 原理电路如图29所示。 JB/T76242013 /D——受试器件；VD—抑制不需要的半周电压的二极管；VD2 平衡变压器T，电流的二极管； —设定浪涌电流的电阻器；R2——保护电阻器；S——机电开关或电子开关（导通角接近180°）； T,——提供浪涌电流的变压器；T2———在受试器件不导通半周期间提供反向电压的变压器； A——峰值读数电流表：V—一峰值读数电压表 7.4.3电路说明和要求 图29正向（不重复）浪涌电流试验电路 电阻器R，的电阻值应大于二极管VD2的正向电阻。电阻器R2的电阻值应尽可能小。 变压器T，提供的正向电流波形应基本上是持续时间接近10mS、重复率接近50Hz的正弦半波。变 玉器T2的最大阻抗应尽可能小，提供的反向电压波形应基本上为正弦半波。如果变压器T2由单独电源 供电，其相位应与向变压器T，供电电源的相位相同。 如果需要，可在X点和Y点之间接入二极管VD2和开关S，的串联支路，或电阻器R3和开关S，的 串联支路。S应为机电开关或电子开关，在受试器件不导通半周期间的导通角接近180°。二极管VD2 的正向电阻应接近受试器件的正向电阻。电阻器R的电阻值应与受试器件的正向电阻相同。 应注意监视施加反向电压时的伏安特性。如果浪涌多次，则每两次浪涌之间的时间间隔以浪涌后的 结温恢复到浪涌前的结温的热平衡时间确定。 试验程序如下： 调整变压器T和T2的输出为零； 设定受试器件结温为规定值； 设定峰值读数电压表V显示的反向峰值电压为规定值； 调整峰值读数电流表A显示的正向浪涌电流达到规定值： 按规定闭合开关S，施加浪涌电流和反向峰值电压； 由试验后的测量验证受试器件承受正向浪涌电流额定值的能力。 下述条件应在产品标准中具体规定： a）施加浪涌电流前的结温； b）浪电流； c）反向峰值电压（50%、80%或100%反向重复峰值电压）； d）每次浪涌的周波数、浪涌次数和重复率； e）受试器件的紧固力或紧固力矩 f）试验后的测量参数和限值 由图31，有式（22）： 图31t试验电流波形 IFSM 浪涌电流峰值，单位为安（A）； to—由0.1IFsM和0.5IfsM两点的连线与时间轴的交点确定的时间零点，单位为毫秒（ms）： t2—浪涌电流从峰值下降至0.5IFsM的时刻，单位为毫秒（ms)； tw一按图31定义的正弦半波脉冲宽度，单位为毫秒（ms）。 对于工频正弦半波（脉冲宽度10ms），式（22）变为式（23）： 原理电路如图32所示 JB/T76242013 [2t=0.0051/sM 7.5.4电路说明和要求 浪涌电流由电阻器R2、电感器L和电容器C决定。 衰减振荡波形由式（24）～式（26）决定： 正弦波形由式（27）～式（29）决定： IFsM一浪涌电流峰值，单位为安（A)； tw一按图31定义的正弦半波脉冲宽度，单位为毫秒（ms）； Vc一电容器C的充电电压，单位为伏（V）。 注：为使施加在受试器件上的电压尽可能低，可采用电容器放电电流先经过低压变压器，再流过受试器件的方法， 使电容器C充电至较高的电压，以利于产生大电流。 JB/T76242013 7.6管壳不破裂峰值电流 在规定条件下，检验整流管的管壳不破裂峰值电流额定值。 本方法适用于正向平均电流1000A及以上的整流管。 原理电路和试验电流波形如图33和图34所示。 7.6.3试前处理和初始测量 VD——受试器件；FU——代替S2的熔断器；G—具有适当短路容量的交流电源系统；L—可调电感器； R——已校准的电流测量用无感电阻器；S1、S2——机电开关或电子开关；T—大容量变压器 图33管壳不破裂峰值电流试验电路 JB/T 76242013 图34通过受试器件的反向电流波形 试验程序如下： 将受试器件接入试验装置中。 在时刻t闭合开关S1，对受试器件施加反向电压，使击穿发生在预先制备的损伤点。由此 反向电流急剧上升，其上升率可用改变电感器L调整（在适当的范围内）。 在时刻t2闭合开关S2，限制峰值电流为规定值IRM。 需要时，可在电路中接入熔断器FU。熔断器动作时，可切断通过受试器件的电流。 下述条件应在产品标准中具体规定： a）结温（优先采用25℃）； b）试验电流值IRM c）试验电流上升率（优先采用25A/us）； d）试验电流脉冲的持续时问； e）受试器件的紧固力或紧固力矩。 用耐久性试验确认某些型式整流管承受结温波动的能力。 电路、试验电流和受试器件结温变化波形分别如 JB/T76242013 正弦半波加热电流可采用正弦全波电流或直流电流代替 试验电路及相应的设备宜同时试验若干只器件， 图35热循环负载试验电路 6热循环负载试验电流和受试器件结温变化波 试验程序如下： 闭合开关S，施加规定的加热电流。 受试器件结温在规定的时间内达到规定的上限值时，断开开关S。 受试器件结温在规定的时间内冷却到不高于规定的下限值时，闭合开关S，完成一个循环。 按规定的循环次数重复上述过程。 试验后，按5.1、5.4和6.2测量正向峰值电压、反向峰值电流和热阻。如果符合要求，则受 器件通过本项试验。 下述条件应在产品标准中具体规定： a）加热电流（优先采用I(Av）： JB/T76242013 JB/T76242013 附录A （规范性附录） 热敏斜率测量方法 热敏斜率测量也称为热敏校准曲线测量， 是测量结温、热阻和瞬态热阻抗的基础。测量时施加 你为热敏电流（I)，也称为热敏基准电流或测量电流。热敏电流在被测器件两端产生的电压称 电压（V/）。 原理电路如图A.1所示。 图A.1热敏斜率测量电路 直流稳流电源G输出的电流应足够大（可按被测器件阴极面积取1A/cm²，或取被测器件额定 1%10%），以保证被测器件持续导通，且能忽略其在被测器件中产生的附加结温，并避免热敏 出现不连续点。电流纹波因数应不大于0.5%，以保证热敏电流稳定。 注1：如果热敏电流值偏小，热敏曲线会成为折线或出现不连续点（见图A.2) 图A.2热敏电压特性 石门县澧阳路两厢建筑立面改造工程施工组织设计JB/T 76242013 测量热敏电压时，应避免过乘 铁磁材料（如果含有）在紧接加热电流中断后产 生的非热瞬态电压的影响。测量应在非热瞬态效应衰减后，且结温发生可观变化前进行。 注2：测量热敏电压Vr一般在加热电流中断0.5ms～1ms后尽快完成。为消除非热瞬态效应的影响，通常在热敏 电压曲线上延长直线部分至时刻t，从而得到对应的热敏电压V。（见图A.3） 图A.3瞬态热敏电压曲线 测量热敏电压的导线不应与施加热敏电流的导线共用，而应直接连接至被测器件两端，以消除导线 和接触的压降。 测量热敏电压的直流毫伏表的准确度等级宜更高，例如0.2级、量程1V或2V。 测量时，被测器件不安装散热器，可紧固在恒温夹具上或放置在恒温箱（槽）中，温度波动范围应 在土1℃以内。如果使用恒温箱（槽），其温度应均匀、稳定，从恒温箱（槽）中引出的线应尽可能短， 节点尽可能少，线径应与热敏电流的大小适应。被测器件引线端在高温下也应接触良好。 温度测量范围为室温至额定结温之间。一般取五个温度测量点，最少取三点。 如果要获得平均热敏斜率，则被测器件不应少于10只，且其中任两只器件的热敏斜率值之差不大 于10% 则量程序如下： 将被测器件紧固在恒温夹具上或放置在恒温箱（槽）中。 保持恒温夹具或恒温箱（槽）的温度为室温。 施加正弦平波脉冲电流，使被测器件完全导通。 施加热敏电流Is，同时记录热敏电压和对应的被测器件温度（此时为室温）。 调整恒温夹具或恒温箱（槽）的温度（一般升高20℃左右）。达到热平衡后（即外部温度显示 能代表被测器件结温时），重复上述第三和第四个列项。 重复上述第五个列项，记录被测器件在更高温度下的热敏电压。 在坐标纸上绘制V二f(T)）曲线即热敏斜率曲线。取曲线上任意两点，由式（A.1）计算热敏斜 率： 式中： Vn—温度T时的热敏电压，单位为毫伏（mV)； Vz—温度T2时的热敏电压，单位为毫伏（mV); M一一热敏斜率，单位为毫伏每摄氏度（mV/℃）。 重复上述列项，测绘其他被测器件的热敏斜率曲线。 Vn—温度T时的热敏电压，单位为毫伏（mV)； Vz—温度T2时的热敏电压桑托尔(宜兴)施工组织设计(钢)，单位为毫伏（mV); M一一热敏斜率，单位为毫伏每摄氏度（mV/℃）。 重复上述列项，测绘其他被测器件的热敏斜率曲线。 打印日期：2014年2月24日F007 中华人民共和国 机械行业标准 整流二极管测试方法 JB/T 7624—2013 机械工业出版社出版发行 北京市百万庄大街22号 ****：100037 * 210mm×297mm·2.5印张·76千字 2014年1月第1版第1次印刷