ГОСТ 27264-87 Транзисторы силовые биполярные. Методы измерений (СТ СЭВ 5538-86).
ГОСТ 27264-87
(СТ СЭВ 5538-86)
Группа Е69
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДAPT СОЮЗА ССР
ТРАНЗИСТОРЫ СИЛОВЫЕ БИПОЛЯРНЫЕ
Методы измерений
Power bipolar transistors.
Measurement methods
ОКП 34 1700
Дата введения 1988-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
А.Н.Думаневич, канд. техн. наук; В.П.Белотелов; А.Н.Ильичев; В.Б.Братолюбов, канд. техн. наук; Б.П.Курбатов; В.В.Сажина
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31.03.87 N 1093
3. Срок первой проверки 1993 г.
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5538-86.
5. Стандарт полностью соответствует международным стандартам МЭК 147-2-63, МЭК 147-2С-70, МЭК 147-2М-80, МЭК 747-1-83.
6. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
7. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ (НТД):
|
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
1.15 | |
1.1, 1.5 | |
1.17 |
Настоящий стандарт распространяется на силовые биполярные транзисторы, в том числе составные (в дальнейшем - транзисторы), на токи 10 А и более и устанавливает методы измерений электрических, тепловых параметров и проверок предельно допустимых значений параметров.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Измерения и проверки параметров, если не оговорено особо, проводят при нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406-81.
1.2. Если не оговорено особо, общая относительная погрешность измерения или проверки параметров не должна превышать ±15% для временных параметров и ±10% для остальных параметров с доверительной вероятностью 0,95. Конкретные значения погрешностей, при необходимости, должны устанавливаться в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Погрешность установления и поддержания режимов измерения параметров и проверки предельно допустимых значений параметров не должна превышать ±5% для постоянных токов, напряжений, мощностей и ±10% для переменных или импульсных токов, напряжений, мощностей.
Погрешность измерения теплового сопротивления не устанавливается.
1.3. Измерительные устройства, предусмотренные схемами для установления и регулирования режима измерения, могут быть исключены и заменены устройствами автоматического установления и регулирования режима. При этом погрешность этих устройств должна быть такой, чтобы погрешность установления и поддержания режимов измерения и проверки соответствовала п.1.2.
1.4. В качестве измерительных устройств мгновенных и амплитудных значений, предусмотренных схемами для измерения параметров, допускается применение как осциллоскопов, так и других измерительных устройств (в том числе для измерения временных интервалов).
При этом метрологические характеристики измерительных устройств должны быть такими, чтобы погрешность измерения и проверки соответствовала требованиям п.1.2.
1.5. До начала измерения параметров и проверки предельно допустимых значений параметров при максимально и (или) минимально допустимой рабочей температуре транзисторы должны прогреваться или охлаждаться до полного установления теплового равновесия. Точность поддержания температуры перехода до измерения и проверки параметров должна находиться в пределах ±5 °С (при нагревании транзисторов внешним источником тепла). При измерении параметров как критериальных в процессе испытаний на воздействие внешних факторов точность поддержания температуры - в соответствии с требованиями метода испытаний по ГОСТ 20.57.406-81.
Контроль температуры перехода должен осуществляться по температуре корпуса; допускается контроль по температуре окружающей среды.
При этом необходимо принимать меры, обеспечивающие минимальное изменение температуры перехода относительно корпуса или окружающей среды в процессе измерений параметров.
1.6. При измерении параметров транзисторов устанавливаются фактические их значения; при проверке предельно допустимых значений параметров устанавливается только их соответствие нормированным допустимым значениям без измерения их фактических значений, при этом выход за пределы норм предельно допустимых значений не допускается.
Для проверки параметров транзисторов должны быть использованы методы настоящего стандарта, предназначенные для их измерения. При этом в качестве измерительных устройств могут быть использованы пороговые измерительные устройства, указывающие на нахождение проверяемого параметра внутри и вне пределов норм, без указания его конкретного значения.
1.7. Источники напряжения и тока, применяемые в схемах, должны обеспечивать выходные величины в пределах установленных норм вне зависимости от любых причин, влияющих на них (в том числе, процессов включения и выключения источников).
1.8. Стабилизированные источники тока и напряжения должны обеспечивать необходимую стабилизацию тока и напряжения и малый уровень пульсаций для обеспечения требуемой точности измерений и проверки.
1.9. Должна быть предусмотрена защита измерительных приборов схемы от перегрузок, являющихся результатом выхода из строя испытуемых транзисторов.
1.10. Допускается применение объединенных электрических схем для контроля нескольких характеристик и предельно допустимых значений параметров.
1.11. Если в настоящем стандарте при описании схем указываются высокие сопротивления или проводимость элементов схем (в том числе и измерительных приборов), то их значения должны быть настолько большими, чтобы любое их увеличение не вызывало бы значительного изменения измеряемых параметров или режимов измерения и проверки (превышающего допустимую погрешность измерения).
1.13. Общая относительная погрешность измерения и проверки по п.1.2 должна учитывать относительную погрешность установки и дополнительную погрешность, которая определяется степенью влияния погрешности установления и поддержания режимов измерения и проверки на значение контролируемого параметра.
1.14. Конкретные значения параметров режимов из диапазона значений, указанных в настоящем стандарте (длительность импульсов, скважность и т.п.), должны устанавливаться в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
1.15. Общие требования безопасности при испытаниях и измерениях должны соответствовать ГОСТ 12.3.019-80.
1.16. Методы измерения и проверки даны применительно к использованию транзисторов в схеме с общим эмиттером.
1.17. Обозначения параметров - по ГОСТ 20003-74.
2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
И ПРОВЕРКИ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ
2.1.1. Общие положения
2.1.1.1. Измерение проводят при температуре перехода 25 °С и (или) при максимально допустимой рабочей температуре перехода.
2.1.1.2. Напряжение коллектор-эмиттер должно быть максимально допустимым.
2.1.1.3. Режим в цепи базы должен соответствовать указанному в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.1.2. Средства измерения
2.1.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.1.
Черт.1
1) амплитуда - по п.2.1.1.2;
2) длительность импульсов - от 0,1 до 10 мс;
3) скважность импульсов - не менее 2;
4) длительность фронта должна быть такой, при которой не сказывается влияние скорости нарастания напряжения.
2.1.3. Проведение измерения
2.1.3.1. Измерение обратного тока коллектор-эмиттер проводят следующим образом:
1) устанавливают режим в цепи базы в соответствии с п.2.1.1.3;
2.1.3.2. Транзистор считают выдержавшим испытание, если обратный ток коллектор-эмиттер не превышает значения, установленного в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.2.1. Общие положения
2.2.1.1. Измерение проводят при температуре перехода 25 °С и (или) при максимально допустимой рабочей температуре перехода.
2.2.1.2. Обратное напряжение эмиттер-база должно быть максимально допустимым.
2.2.1.3. Цепь коллектора разомкнута.
2.2.2. Средства измерения
2.2.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.2.
Черт.2
2.2.3. Проведение измерения
2.2.3.1. Измерение обратного тока эмиттера проводят следующим образом:
2.2.3.2. Транзистор считают выдержавшим испытание, если обратный ток эмиттера не превышает значения, установленного в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.3.1. Общие положения
2.3.1.1. Измерение проводят при температуре перехода 25 °С и (или) при максимально допустимой рабочей температуре перехода.
2.3.1.2. Напряжение коллектор-база должно быть максимально допустимым.
2.3.1.3. Цепь эмиттера разомкнута.
2.3.2. Средства измерения
2.3.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.3.
Черт.3
2.3.3. Проведение измерения
2.3.3.1. Измерение обратного тока коллектора проводят следующим образом:
2.3.3.2. Транзистор считают выдержавшим испытание, если обратный ток коллектора не превышает значения, установленного в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.4.1. Общие положения
2.4.1.1. Измерение проводят при температуре перехода 25 °С и (или) минимально допустимой температуре перехода.
2.4.1.2. Ток базы должен соответствовать указанному в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.4.1.4. Расположение контрольных точек измерения напряжения должно соответствовать установленному в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.4.2. Средства измерения
2.4.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.4.
Черт.4
1) импульсы базового тока - по п.2.4.1.2;
2) длительность импульсов - от 0,1 до 1,0 мс;
3) скважность - не менее 100.
2.4.3. Проведение измерения
2.4.3.1. Измерения напряжения насыщения коллектор-эмиттер и напряжения насыщения база-эмиттер проводят следующим образом:
2.4.3.2. Транзистор считают выдержавшим испытание, если напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер не превышают значений, установленных в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.5.1. Общие положения
2.5.1.1. Измерение проводят при температуре перехода 25 °С и (или) минимально допустимой температуре перехода.
2.5.1.2. Напряжение коллектор-эмиттер во время действия импульса базового тока 5 В (если иное не предусмотрено в технических условиях на транзисторы конкретных типов).
2.5.2. Средства измерения
2.5.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.5.
Черт.5
1) амплитуду импульсов тока, регулируемую в пределах от нуля до максимально допустимого импульсного тока базы;
2) длительность импульсов - от 0,1 до 1,0 мс;
3) скважность импульсов - не менее 100.
1) амплитуду импульсов тока коллектора во время действия импульса базового тока по п.2.5.1.3 при напряжении коллектор-эмиттер по п.2.5.1.2;
2) напряжение при отсутствии тока базы, не превышающее максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-эмиттер.
2.5.3. Проведение измерения
2.5.3.2. Транзистор считают выдержавшим испытание, если статический коэффициент передачи тока находится в пределах интервала значений, установленного в технических условиях на конкретный тип транзистора.
2.6.1. Общие положения
2.6.1.1. Измерения проводят при температуре перехода 25 °С и (или) при максимально допустимой рабочей температуре перехода.
2.6.1.2. Напряжение коллектор-эмиттер должно быть не более 0,5 от граничного напряжения, если иное не установлено в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
1) форма - прямоугольная;
2) амплитуда - в соответствии с указанной в технических условиях на транзисторы конкретных типов;
3) длительность импульсов - от 0,1 до 1,0 мс;
4) скважность - не менее 100;
5) скорость нарастания и скорость спада такие, увеличение которых не влияет на результат измерения; при этом длительность фронта - не более 0,1 от времени нарастания испытуемого транзистора, а длительность спада - не более 0,1 от времени выключения испытуемого транзистора;
6) амплитуда выброса на вершине импульса не должна превышать 10% амплитудного значения импульса.
3) длительность фронта - не более 0,1 от времени выключения испытуемого транзистора;
4) амплитуда выброса на вершине импульса не должна превышать 10% амплитудного значения импульса.
2.6.2. Средства измерения
2.6.2.1. Измерения проводят по схеме, приведенной на черт.6. Эпюры импульсов тока и напряжения приведены на черт.7.
Черт.6
Черт.7
2.6.3. Проведение измерений
1) устанавливают режим работы транзистора по цепи базы и коллектора;
2.6.3.2. Транзистор считают выдержавшим испытание, если измеренные времена не превышают значений, установленных в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.7.1. Общие положения
2.7.1.1. Измерения проводят при максимально допустимой температуре перехода и (или) 25 °С.
2.7.1.2. Напряжение коллектор-эмиттер должно иметь параметры:
1) форма - прямоугольная или синусоидальная;
2) длительность - от 0,1 до 10 мс;
3) скважность - не менее 2;
4) длительность фронта должна быть такой, при которой не сказывается влияние скорости нарастания напряжения.
2.7.1.3. Ток коллектора должен соответствовать значению, указанному в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.7.1.4. Режим в цепи базы должен соответствовать указанному в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.7.2. Средства измерения
2.7.2.1. Измерения проводят по схеме, приведенной на черт.1.
2.7.3. Проведение измерений
2.7.3.1. Измерение пробивного напряжения коллектор-эмиттер проводят следующим образом:
1) устанавливают заданный режим в цепи базы;
2.7.3.3. Транзистор считают выдержавшим испытание, если обратный ток коллектор-эмиттер не превышает значения, установленного в технических условиях на транзисторы конкретных типов для максимально допустимого напряжения коллектор-эмиттер.
2.8.1. Общие положения
2.8.1.1. Измерение проводят при максимально допустимой температуре перехода и (или) 25 °С.
2.8.1.2. Напряжение коллектор-база по п.2.7.1.2.
2.8.1.3. Ток коллектора должен соответствовать значению, указанному в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.8.1.4. Цепь эмиттера разомкнута.
2.8.2. Средства измерения
2.8.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.3.
2.8.3. Проведение измерения
2.8.3.1. Измерение пробивного напряжения коллектор-база проводят следующим образом:
2.8.3.3. Транзистор считают выдержавшим испытание, если обратный ток коллектора не превышает значения, установленного в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.9.1. Общие положения
2.9.1.1. Измерение производится при максимально допустимой температуре перехода и (или) 25 °С.
2.9.1.2. Обратное напряжение эмиттер-база - по п.2.7.1.2.
2.9.1.3. Ток базы должен соответствовать значению, указанному в технических условиях на транзисторы конкретных типов для пробивного напряжения.
2.9.1.4. Цепь коллектора разомкнута.
2.9.2. Средства измерения
2.9.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.2.
2.9.3. Проведение измерения
2.9.3.1. Измерение пробивного напряжения эмиттер-база проводят следующим образом:
2.9.3.3. Транзистор считают выдержавшим испытание, если обратный ток эмиттера не превышает значения, установленного в технических условиях на транзисторы конкретных типов для максимально допустимого напряжения эмиттер-база.
2.10.1. Общие положения
2.10.1.1. Измерение проводят при максимально допустимой температуре перехода и (или) 25 °С.
2.10.1.2. Ток базы - постоянный, обеспечивающий вхождение транзистора в область насыщения, который должен соответствовать указанному в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.10.2. Средства измерения
2.10.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.8.
Черт.8
2) ток коллектора в соответствии с п.2.10.1.3.
2.10.3. Проведение измерения
Измерение граничного напряжения коллектор-эмиттер проводят следующим образом:
Черт.9
При токе коллектора, равном измерительному, определяют граничное напряжение коллектор-эмиттер.
2.11.1. Общие положения
2.11.1.1. Токи коллектора и базы должны быть постоянные.
2.11.1.3. Расположение контрольной точки измерения температуры на корпусе - в соответствии с техническими условиями на транзисторы конкретных типов.
2.11.2. Средства измерений
2.11.2.1. Измерение проводят по схеме, приведенной на черт.10.
Черт.10
2.11.3. Проведение измерения
Измерение теплового сопротивления проводят следующим образом:
1) проводят градуировку транзистора, т.е. строят градуировочную кривую на основе измерений термочувствительного параметра при выбранном значении измерительного тока как функции температуры перехода, которая изменяется под действием внешнего источника тепла;
2) проводят сборку транзистора с охладителем;
4) устанавливают условия охлаждения и токи от источников по пп.2.11.1.1 и 2.11.1.2.
5) нагревают транзистор до установившегося теплового состояния (установившееся тепловое состояние фиксируют по установлению температуры корпуса);
для одностороннего охлаждения по формуле
где
Для двустороннего охлаждения по формуле
Измерение тепловых сопротивлений корпус-среда со стороны эмиттерного и коллекторного выводов производят при тепловой изоляции с противоположной стороны.