高壓無損耐壓測試儀的製作方法
2023-05-01 09:49:11 2
專利名稱：高壓無損耐壓測試儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電學檢測儀器，尤其涉及一種測定電子器件或絕緣材料直流擊穿電壓的儀器。
背景技術：
直流擊穿電壓是電子器件和電子材料最重要的參數之一，通常採用耐壓測試儀來測得，其原理是:對電子器件提供一個直流電壓，逐漸增大該電壓，當電子器件產生的漏電電流等於規定值時，此時的電壓值即為測得的直流擊穿電壓。目前的這類耐壓測試儀電路較為複雜，成本較高，測試前需要進行多項參數設定，操作較為麻煩，容易出現紕漏；尤其針對高耐壓器件進行測量的耐壓測試儀，由於輸出電壓較高，操作前必須裝備必要的防護設施(絕緣腳墊、絕緣手套、絕緣服裝等、參數設定)，操作更為繁瑣，一旦疏忽，將給操作者造成人身傷害，即存在很大的安全隱患，不能完全滿足目前發展的電氣安全性能測試工作的需要。另外，採用目前的高壓耐壓測試儀進行測定時，升壓時電壓控制不當，會對器件造成損傷或致器件報廢，且測試過程費時較長，故一般適用於產品的抽樣檢測，不能保證批量器件完全符合標準，也不適用於特定器件的耐壓測試。
發明內容
本發明的目的在於提供一種電路簡單，成本低廉，安全方便，易於操作，且不對待測器件造成破壞的高壓無損耐壓測試儀。電子元器件的直流擊穿電壓一般是這樣規定的，在規定的環境溫度和測試環境下，器件在高電壓的作用下，當通過其的漏電流值為規定值IO時，這時被測器件承受的電壓值即是該器件的擊穿電壓，漏電流值IO可由相關標準查出，為確定值。根據上述原理，本發明所採用的方案為:兩測試觸點設置在一個高壓恆流源上，連接待測器件後恆流源形成通路，設計的恆流值等於待測器件規定允許通過的漏電流值10，恆流源輸入端設有測試電路指示燈，測試觸點一側設有工作指示燈，兩測試觸點之間的電壓由電壓表顯示；恆流源由隔離升壓變壓器、整流橋及電容構成的橋式整流濾波電路來提供工作電壓，隔離升壓變壓器輸入端設有電源指示燈及安全按鈕。所述安全按鈕的斷點設置在火線上。所述的恆流源由穩壓管W、高反壓電晶體TO及電阻R2連接構成。所述的高反壓電晶體TO根據所需耐壓值由若干複合管串接構成。在上述恆流源中，恆流值是由電阻R2和穩壓管W決定的，恆流值與待測器件的漏電流值IO相等，故存在下述公式:恆流值=漏電流值10=(穩壓管W的穩壓值-高反壓電晶體TO的基極、發射極之間的電壓值)/R2阻值，漏電流值IO為確定值，高反壓電晶體TO的基極、發射極之間的電壓值可經測量獲得，故可根據:R2阻值=(穩壓管W的穩壓值-高反壓電晶體TO的基極、發射極之間的電壓值)/漏電流值10，計算R2阻值。
本發明具有以下有益效果:將測試觸點設置在恆流源中，因預先設定的恆流值與待測器件規定的漏電流值IO相等，所以恆流源導通後，流經待測器件的電流值亦為10，待測器件兩端的電壓即為擊穿電壓，且不受輸入電壓增加而變化，故可保證不對待測器件造成破壞；其採用隔離升壓變壓器隔離交流電網，安全按鈕設置在火線上，且設有多個指示燈，可讓操作者明確儀器帶電狀態，謹慎操作；在斷電情況下接入待測器件，只需閉合安全按鈕即可獲知擊穿電壓，步驟較少，操作簡單，有益於保證操作者的人身安全；高反壓電晶體TO由若干複合管串組形成，耐壓高，成本低，耐壓值可根據需要調整複合管的串組數量，可滿足高擊穿電壓的測試。綜上所述，本電路簡單，成本低廉，易於實施；操作簡單，安全方便，具有顯著的實用性。
附圖1為本發明電路圖。
具體實施例方式參看附圖所示，高反壓電晶體TO的發射極通過電阻R2接地，同時高反壓電晶體TO的基極端通過穩壓管W接地，用於連接待測器件的測試觸點A1、A2設置在高反壓電晶體TO的集電極端，測試觸點Al、A2上設有顯示兩點之間電壓值的數字電壓表，將待測器件連接後，上述電路構成一個高壓恆流源，流經待測器件的電流是恆定不變的；根據擊穿電壓的定義，當通過的漏電流值為規定值IO時，待測器件兩端的電壓即為擊穿電壓。而電壓值通過數字電壓表進行顯示，即可實現擊穿電壓的測定；由於測試電路採用恆流源，流經待測器件的電流是器件允許的安全電流值，，故可保證待測器件免遭破壞，實現所謂的無損耐壓測試。在上述高壓恆流源中，恆流值的調整最為關鍵，務必使其與待測器件規定的漏電流值IO相等，由圖示可看出，恆流值是由電阻R2和穩壓管W決定的，存在以下公式:恆流值=漏電流值IO=(穩壓管W的穩壓值-A3A4間的電壓)/R2的阻值，由於漏電流值IO為確定值(由相關標準查出)，穩壓管W的穩壓值和A3A4間的電壓可經測量獲得，為確定值，故不難計算出R2阻值。隔離升壓變壓器GLBY、整流橋及接地電容C構成橋式整流濾波電路，其為高壓恆流源提供工作電壓，隔離升壓變壓器GLBY輸入端在火線上設有安全按鈕AN。恆流源電路設有電阻Rl、發光二極體FGl構成的測試電路指示燈，其意義在於顯示高壓恆流源是否有高電壓輸入，即操作臺是否處於帶電狀態，以便警示謹慎操作；測試觸點一側設有發光二極體FG2，其為工作指示燈，待測器件接入後，測試觸點Al、A2間形成通路，工作指示燈FG2亮，其意義在於顯示待測器件的接入狀況；同時，隔離升壓變壓器GLBY的交流電輸入端在火線與零線之間設有發光二極體FG3，其為電源指示燈，當觸點A7、A6與交流電網連接時，電源指示燈亮，其意義在於顯示儀器是否已連接交流電網。由於本儀器主要針對於具有高擊穿電壓的器件進行測試，高反壓電晶體TO應具有很高的耐壓值才能滿足測試要求，而一般的複合管耐壓不夠，故高反壓電晶體TO採用多組複合管串接的手段來提高其高耐壓的目的，具體連接方法為:複合管發射極連接後面複合管的集電極，最後一個複合管的發射極及基極分別作為高反壓電晶體TO的發射極與基極，其餘複合管的基極與第一個複合管的集電極按圖連接後共同作為高反壓電晶體TO的集電極，為保證若干複合管間的電壓降均衡，複合管的基極端設有分壓電阻R，只要使流過電阻R的電流I遠遠大於流過複合管基極和發射極的電流Ib，就可保證複合管間的電壓降均衡。圖示的高反壓電晶體TO由三組複合管串組構成，複合管分別由若干三極體連接而成，圖示以三個為例。本電路圖為本發明的一種實施方式，旨在說明工作原理，不對本發明保護範圍造成限定，根據本發明宗旨，具有多種連接方法，均屬本發明保護範圍。
權利要求
1.一種高壓無損耐壓測試儀，其特徵在於:將兩測試觸點設置在一個高壓恆流源上，連接待測器件後恆流源形成通路，且恆流值與待測器件的規定的安全漏電流值IO相等，恆流源輸入端設有測試電路指示燈，測試觸點一側設有工作指示燈，兩測試觸點之間的電壓由電壓表顯示；恆流源由隔離升壓變壓器、整流橋及電容構成的橋式整流濾波電路來提供工作電壓，隔離升壓變壓器輸入端設有電源指示燈及安全按鈕。
2.如權利要求1所述的一種高壓無損耐壓測試儀，其特徵在於，安全按鈕的斷點設置在火線上。
3.如權利要求1所述的一種高壓無損耐壓測試儀，其特徵在於，所述的恆流源由穩壓管W、高反壓電晶體TO及電阻R2連接構成，發射極端通過電阻R2接地，同時高反壓電晶體TO的基極端通過穩壓管W接地。
4.如權利要求3所述的一種高壓無損耐壓測試儀，其特徵在於，R2阻值=(穩壓管W的穩壓值-高反壓電晶體TO的基極、發射極之間的電壓值)/漏電流值10。
5.如權利要求3所述的一種高壓無損耐壓測試儀，其特徵在於，所述的高反壓電晶體TO根據所需耐壓值由若干複合管串接構成。
6.如權利要求5所述的一種高壓無損耐壓測試儀，其特徵在於，複合管發射極連接後面複合管的集電極，最後一個複合管的發射極及基極分別作為高反壓電晶體TO的發射極與基極，其餘複合管的基極與第一個複合管的集電極共同作為高反壓電晶體TO的集電極，複合管的基極端設有分壓電阻R，流過電阻R的電流I遠遠大於流過複合管基極和發射極的電流Ib。
7.如權利要求5或6所述的一種高壓無損耐壓測試儀，其特徵在於，複合管分別由若干三極體連接而成。
全文摘要
本發明公開了一種高壓無損耐壓測試儀，其是將兩測試觸點設置在一個高壓恆流源上，且恆流值與待測器件的規定的安全漏電流值I0相等，兩測試觸點之間的電壓由電壓表顯示；恆流源由隔離升壓變壓器、整流橋及電容構成的橋式整流濾波電路來提供工作電壓，隔離升壓變壓器輸入端設有電源指示燈及安全按鈕。其電路簡單，成本低廉，易於實施；操作簡單，安全方便，具有顯著的實用性。
文檔編號G01R31/12GK103207356SQ20121047501
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者李蔭洲 申請人:山東明華光電科技有限公司