本實用新型涉及電子技術(shù)及半導(dǎo)體器件檢測領(lǐng)域，具體涉及一種三極管反向特性測試儀。

背景技術(shù)：

隨著晶體管的品種和數(shù)量的飛速增加，應(yīng)用范圍的不斷擴展，晶體管的安全應(yīng)用受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在功率晶體管測試儀器方面，國外設(shè)備較為領(lǐng)先，可以對于三極管放大倍數(shù)β、開關(guān)時間T、飽和壓降VCES、正向壓降UBE、熱阻、二次擊穿等等領(lǐng)域，研究已經(jīng)比較成熟。國內(nèi)外都出現(xiàn)檢測各種參數(shù)的功率晶體管測試儀器。但國外儀器較為昂貴，購買后難于維護(hù)，而國內(nèi)儀器的價位高，且測試功能復(fù)雜，對于一般的電路設(shè)計者而言，還沒有一款合適的可以實現(xiàn)快速又簡易的測量裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種可以測量出三極管能夠承受的合理的反向偏壓值的三極管反向特性測試儀。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種三極管反向特性測試儀，包括電源模塊、測量模塊、鉗位電路、可調(diào)電流脈沖模塊、檢測模塊、主控模塊和上位機，所述電源模塊包括可調(diào)直流電源和電感，所述測量模塊包括三極管，所述三極管包括基極、集電極和發(fā)射極，所述可調(diào)直流電源通過電感與三極管的集電極相連，所述主控模塊包括單片機，所述可調(diào)電流脈沖模塊的控制端與單片機相連，可調(diào)電流脈沖模塊的脈沖輸出端與三極管的基極相連，所述鉗位電路分別與三極管的集電極、發(fā)射極相連用于設(shè)定檢測三極管的集電極與發(fā)射極之間的反向偏壓，所述檢測模塊的采樣端與測量模塊相連用于檢測三極管的集電極電流、反向偏壓，所述檢測模塊的信號輸出端與單片機的采樣端相連，所述上位機采用RS232串口通信線與單片機相連。

作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述單片機與可調(diào)電流脈沖模塊、檢測模塊和上位機之間均設(shè)有光電隔離器。

作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述可調(diào)電流脈沖模塊與三極管的基極之間還設(shè)有限流電阻。

作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述上位機采用USB接口連接RS232串口通信線，并與單片機進(jìn)行通訊。

作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述USB接口采用USB隔離芯片進(jìn)行端口隔離。

本實用新型的三極管反向特性測試儀可以達(dá)到如下有益效果：

本實用新型的三極管反向特性測試儀，通過包括電源模塊、測量模塊、鉗位電路、可調(diào)電流脈沖模塊、檢測模塊、主控模塊和上位機，所述電源模塊包括可調(diào)直流電源和電感，所述測量模塊包括三極管，所述三極管包括基極、集電極和發(fā)射極，所述可調(diào)直流電源通過電感與三極管的集電極相連，所述主控模塊包括單片機，所述可調(diào)電流脈沖模塊的控制端與單片機相連，可調(diào)電流脈沖模塊的脈沖輸出端與三極管的基極相連，所述鉗位電路分別與三極管的集電極、發(fā)射極相連用于設(shè)定檢測三極管的集電極與發(fā)射極之間的反向偏壓，所述檢測模塊的采樣端與測量模塊相連用于檢測三極管的集電極電流、反向偏壓，所述檢測模塊的信號輸出端與單片機的采樣端相連，所述上位機采用RS232串口通信線與單片機相連，可以測量出三極管能夠承受的合理的反向偏壓值，避免三極管在開關(guān)電源電路工作中因電壓設(shè)置不合理而產(chǎn)生的電路損害，同時本實用新型的測試儀能通過模擬測試，確保三極管能夠安全關(guān)斷而免于被擊穿，保障電子電路設(shè)計的安全運行。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實用新型三極管反向特性測試儀提供的一實例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為三極管開關(guān)原理圖。

圖3為本實用新型三極管反向特性測試儀提供的一實例的三極管測量原理圖。

圖4為本實用新型三極管反向特性測試儀的三極管IC、VCE輸出波形。

本實用新型目的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示的三極管反向特性測試儀，包括電源模塊、測量模塊、鉗位電路、可調(diào)電流脈沖模塊、檢測模塊、主控模塊和上位機，所述電源模塊包括可調(diào)直流電源和電感，所述測量模塊包括三極管，所述三極管包括基極B、集電極C和發(fā)射極E，所述可調(diào)直流電源VCC通過電感Lc與三極管的集電極C相連，所述主控模塊包括單片機，所述可調(diào)電流脈沖模塊的控制端與單片機相連，可調(diào)電流脈沖模塊的脈沖輸出端與三極管的基極B相連，所述鉗位電路分別與三極管的集電極C、發(fā)射極E相連用于設(shè)定檢測三極管的集電極C與發(fā)射極E之間的反向偏壓VCE，所述檢測模塊的采樣端與測量模塊相連用于檢測三極管的集電極電流IC、反向偏壓VCE，所述檢測模塊的信號輸出端與單片機的采樣端相連，所述上位機采用RS232串口通信線與單片機相連。

具體實施中，所述單片機與可調(diào)電流脈沖模塊、檢測模塊和上位機之間均設(shè)有光電隔離器，由于光電隔離器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力，大大提高信號產(chǎn)生的噪音比，可有效的防止可調(diào)電流脈沖模塊、檢測模塊和上位機等外設(shè)器件對單片機的干擾，提高單片機的控制和檢測精度，所述可調(diào)電流脈沖模塊與三極管的基極B之間還設(shè)有限流電阻RB。

所述上位機采用USB接口連接RS232串口通信線，并與單片機進(jìn)行通訊，所述USB接口采用USB隔離芯片進(jìn)行端口隔離。

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案，下面詳述本實施例的使用方法。

如圖2所示的三極管開關(guān)原理圖，三極管的三個電極分別為發(fā)射極E、基極B、集電極C，三極管是電流控制型器件，基極電流IB可以控制集電極電流IC，當(dāng)基極電流IB>0時，集電極電流IC不等于0，對應(yīng)電路有電流通過，相當(dāng)于開關(guān)閉合狀態(tài)；當(dāng)基極電流IB≤0時，集電極電流IC=0，對應(yīng)電路沒有電流，相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)。

如圖3所示的三極管測量原理圖，通過控制流入基極電流IB的大小，控制三極管的開關(guān)狀態(tài)，來模擬測量功率三極管用作開關(guān)電源電路時的工作狀態(tài)，當(dāng)基極電流IB>0時，集電極電流IC在電感作用下線性上升，到達(dá)設(shè)定的電流值時，立即關(guān)斷IB電流，理論上集電極電流IC在電感作用下應(yīng)線性下降，實現(xiàn)快速關(guān)斷。此時電感產(chǎn)生瞬時感應(yīng)電動勢同時鉗位電路導(dǎo)通，這時三極管的集電極和發(fā)射極兩極將承受來自鉗位電路設(shè)定的反向偏壓值VCE，VCE不能超過反向擊穿電壓，否則集電極電流IC將急劇增大，在該處會產(chǎn)生熱擊穿或電流擊穿，會導(dǎo)致三極管發(fā)生二次擊穿，造成三極管永久性的燒毀，嚴(yán)重影響電子設(shè)備運行的安全性和可靠性。

三極管反向特性測試儀在測試過程中如果沒有發(fā)生二次擊穿，該過程的IB、IC、VCE的波形，如圖4所示。若三極管能夠成功關(guān)斷，IC將快速下降（時間大概1us左右），此時三極管所承受的反向偏壓通常接近于0，在電感及鉗位電路作用下將線性上升到設(shè)定的鉗位電壓值VCE。若在測試時間段內(nèi)檢測到VCE為預(yù)設(shè)定值，證明VCE能夠保持下去且IC能夠徹底關(guān)斷。若三極管發(fā)生了雪崩擊穿而不能立即關(guān)斷，IC將緩慢下降并持續(xù)下去，此時三極管不能在預(yù)設(shè)的電流IC和電壓值VCE內(nèi)安全工作。

因此通過本實用新型，可以預(yù)測出三極管能夠承受的合理的反向偏壓值，避免三極管在開關(guān)電源電路工作中因電壓設(shè)置不合理而產(chǎn)生的電路損害，同時本實用新型能通過模擬測試，確保三極管能夠安全關(guān)斷而免于被擊穿，保障電子電路設(shè)計的安全運行。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對本實施方式做出多種變更或修改，而不背離本實用新型的原理和實質(zhì)，本實用新型的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。