УДК 681.518.3

Сравнительный анализ стандартного и модуляционного методов измерения теплового сопротивления мощных биполярных транзисторов

 

В. И. Смирнов ^1,2, В. А. Сергеев ^1,2, А. А. Гавриков ¹, А. А. Куликов ¹, А. М. Шорин ²

¹ Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники  им. В. А. Котельникова Российской академии наук, 432071, Ульяновск, ул. Гончарова  д.48/2

² Ульяновский государственный технический университет

432027, Ульяновск, ул. Северный венец, 32

 

Статья поступила в редакцию 7 января 2019 г.

 

Аннотация. Представлены результаты измерений теплового сопротивления мощного биполярного СВЧ-транзистора в активном режиме работы стандартным методом и методом, использующим модуляцию греющей мощности. Модуляция мощности осуществляется посредством пропускания через объект измерения греющих импульсов, длительность которых изменяется по гармоническому закону. Модуляционный метод реализован в модернизированном варианте аппаратно-программного измерительного комплекса с раздельным измерением напряжения на контролируемом изделии при протекании через объект измерения импульсов греющего тока и температурочувствительного параметра при протекании измерительного тока в паузах между импульсами греющего тока, что позволяет измерять тепловое сопротивление биполярных транзисторов в активном режиме. Измерительный комплекс включает в себя управляемый микроконтроллером измеритель теплового сопротивления, компьютер и специализированное программное обеспечение. Сравнительный анализ показал, что результаты измерений, полученные модуляционным методом и методом по стандарту ОСТ 11 0944-96, отличаются менее чем на 5%. При этом, в отличие от стандартного метода, модуляционный метод позволяет проводить измерения теплового сопротивления без предварительного определения тепловой постоянной времени «переход-корпус».

Ключевые слова: тепловое сопротивление, измерение, модуляционный метод, мощный биполярный транзистор, тепловая постоянная времени.

Abstract. The paper describes the results of the thermаl resistance measurements of power bipolar UHF-trasistor in active mode using standard method and method using harmonic modulation of heating power. Heating power modulation performed by passing heating pulses through the device under test (DUT) with duration varying harmonically. The modulation method is implemented in a modernized version of a hardware-software measuring complex with separate measurement of the voltage on the DUT during of the pulses of heating current and temperature-sensitive parameter through the device during the flow of measuring current in the intervals between pulses of heating current, which allows to measure the thermal resistance of bipolar transistors in active mode. The measuring complex includes a microntoller based thermal resistance meter, a personal computer, and specialized software.

Comparative analysis shows that measurement results by the standard method (OST 11 0944-96) and modulation method differs less than 5%. Modulation method instead of standard one allows thermal resistance measuring without prior determination of the «junction-to-case thermal time constant».

Keywords: thermal resistance, measurement, modulation method, power bipolar transistor, thermal time constant.

 

Для цитирования:

В. И. Смирнов, В. А. Сергеев, А. А. Гавриков, А. А. Куликов, А. М. Шорин. Сравнительный анализ стандартного и модуляционного методов измерения теплового сопротивления мощных биполярных транзисторов. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 1. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jan19/3/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2019.1.3