Анализатор предназначен для проверки p-n переходов высоковольтных полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и т.д) на пробивное напряжение и другие характеристики.

При проверке высоковольтных приборов на предельных режимах (высоковольтном пробое p-n перехода) существуют несколько проблем:

1. необходимость формирования высоких напряжений, достигающих 20 000 Вольт
2. необходимость ограничения мощности в зоне пробоя, иначе электрический пробой может перейти в необратимый тепловой пробой испытуемого прибора.
3. проводить анализ максимально быстро при большом количество проверяемых приборов.

Экспресс-анализатор позволяет одновременно решить все вышеперечисленные проблемы, не прибегая к примененю дорогостоящего оборудования.
В его состав входят:

1. генератор стабильного тока GI
2. быстродействующий коммутатор SW
3. высоковольтный трансформатор с разомкнутым магнитопроводом L
4. быстродействующий аналого-цифровой преобразователь ADC
5. блок управления

Блок схема экспресс-анализатора приведена на следующем рисунке.

Основным узлом, обеспечивающим формирование высоковольтного напряжения величиной до 36 кВ и дозирование мощности, подводимой к исследуемому прибору является высоковольтный трансформатор повышающего типа с разомкнутым магнитопроводом.

Принцип работы экспресс-анализатора состоит в следующем:

• по командам, поступающим от блока управления по локальной шине, быстродействующий коммутатор подключает низковольтную обмотку трансформатора к источнику стабильного тока. В магнитном поле трансформатора накапливается энергия, пропорциональная произведению квадрата величины питающего тока на индуктивность трансформатора.
• после завершения процесса накопления энергии в магнитном поле трансформатора, быстродействующий коммутатор разрывает цепь питания высоковольтного трансформатора и на высоковольтной обмотке трансформатора развивается напряжение, величина которого определяется напряжением пробоя полупроводникового перехода испытуемого прибора.
• высокоскоростной АЦП обеспечивает съем получаемых данных о величине напряжения на испытуемом приборе и динамике его изменения во времени.

Не останавливаясь подробно на схемотехнических особенностях отдельных узлов можно отметить следующее :

• изменением тока в первичной обмотке высоковольтного трансформатора достигается регулировка (в достаточно широких пределах) энергии, выделяющейся во время электрического пробоя испытуемого p-n перехода. Оказывается возможным не только проводить изотермические измерения, но и рассматривать термо-динамические характеристики чередуя циклы измерения с "разогревающими" циклами.
• точность дозирования энергии может достигать 1% при непрерывной работе в течение 12 часов при использовании корректирующих алгоритмов величины питающего тока в зависимости от параметров (в основном - температуры) элементов анализатора и окружающей среды.
• для анализа однотипных полупроводниковых приборов возможна замена дорогостоящего высокоскоростного аналого-цифрового преобразователя на ряд скоростных компараторов, т.к. время расходования энергии, накопленной в магнитном поле, оказывается столь же информативным, как и данные, получаемые от АЦП во времени.

Установка разработана на основе результатов, полученных в ходе эксплуатации установки анализа высоковольтных силовых приборов.