Pruebas de esfuerzo por pulsos en dispositivos discretos de potencia
Los discretos semiconductores de potencia deben cualificarse frente a un estrés eléctrico extremo, y parte de esa cualificación es deliberadamente de aspecto destructivo. En condiciones específicas, un discreto de potencia recibe corriente pulsada de hasta 100 A, principalmente para demostrar que puede soportar esa corriente sin fallar. La misma configuración expone una unión de dado débil — una mala fijación al sustrato se manifiesta de inmediato bajo estrés de pulsos de alta corriente — y se utiliza para leer la tensión de soporte. Los dispositivos típicos bajo prueba son diodos TVS, MOSFET de potencia, protectores contra sobretensiones y transistores de potencia.
El interruptor tiene que aislar las pruebas y sobrevivir al ciclo de trabajo
Cada dispositivo ejecuta varias pruebas a diferentes tensiones y corrientes con diferentes instrumentos, por lo que las pruebas deben aislarse entre sí mediante hardware de conmutación. La restricción determinante es el número de ciclos: en un comprobador de producción, los interruptores ven cientos de millones de operaciones, lo que hace que la vida útil del interruptor sea la variable de diseño dominante. Las dos opciones habituales no cumplen cada una un requisito:
- Un relé electromecánico transporta corriente cómodamente, pero una armadura pivotante generalmente se desgasta cerca del millón de operaciones.
- Un interruptor semiconductor envejece lentamente, pero rara vez combina alta corriente y alta tensión en un solo dispositivo.
La familia HVFR de relés reed de alta tensión y alto aislamiento es la respuesta de SHR AUTOSENSOR a esa brecha.
Figuras de la serie HVFR-HI
- Tensión de conmutación de hasta 1 kV, con capacidad transitoria de hasta 2 kV
- Corriente de conmutación de 1 A; opciones de corriente de pulso de 5 A, 10 A o 20 A
- Rigidez dieléctrica superior a 3 kV; resistencia de aislamiento superior a 100 TΩ
- Tiempo de conmutación inferior a 1,2 ms; vida útil superior a mil millones de operaciones
Una familia para servicios de bajo nivel y de pulsos
El HVFR utiliza interruptores reed de vacío, que es como alcanza una conmutación de 1000 V con una rigidez dieléctrica superior a 3000 V en la misma pieza. Conmuta señales de bajo nivel durante miles de millones de operaciones y transporta pulsos de alta corriente por los mismos contactos: 3 A continuos, y un pulso de 5 A de 5 ms pasa sin distorsionar el flanco ascendente ni el descendente. La forma del flanco del pulso no es estética: el pulso de corriente es lo que revela la integridad del chip y la fijación del sustrato, por lo que un flanco distorsionado debilita la prueba. La regla de temporización es energizar la bobina y esperar al menos 5 ms antes de aplicar el pulso de alta corriente para que la lámina se haya asentado.
Escalar de un pulso de 5 A a uno de 100 A con contactos en paralelo
Un relé con capacidad nominal para un pulso de 5 A no puede soportar 100 A directamente, por lo que la corriente se divide. Veinte relés reed se conectan en paralelo, cada contacto en serie con una rama de una red de resistencias de potencia; la red divide el pulso de 100 A uniformemente entre veinte rutas y cada contacto solo ve su parte nominal. El resultado es un comprobador de pulsos de alta corriente construido con relés reed de larga vida útil en lugar de contactores de corta duración, con cada canal aún totalmente aislado entre pruebas.
Dos reglas de diseño que protegen la vida útil de los contactos
En primer lugar, mantenga la disciplina de temporización: bobina encendida, espere al menos 5 ms a que la lámina se asiente más allá de la ventana de rebote y luego pulse; disparar durante la actuación es la forma más rápida de erosionar los contactos. En segundo lugar, mantenga simétrica la red en paralelo: las ramas de resistencias emparejadas y los lotes de relés emparejados mantienen un reparto uniforme de la corriente para que ningún contacto supere su parte de 5 A. Un fusible por rama o un elemento limitador de corriente es un respaldo barato contra una rama que se desequilibre.
Aplicaciones típicas
- Pruebas de pulsos de dispositivos discretos de potencia como diodos TVS
- Prueba de MOSFET de potencia y transistores de potencia
- Prueba de componentes de protección contra sobretensiones y sobrevoltaje
- Verificación de la integridad de la unión del chip bajo tensión por pulsos
Acerca de SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fabrica relés reed de alta tensión, relés de contactos humedecidos con mercurio y contactores de CC de alta tensión. Contacto: [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com