РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ИСПЫТАНИЙ ДИОДНЫХ ОПТОПАР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОБРАТНЫХ ВАХ ОПТОПАР

DEVELOPMENT OF A TEST PROCEDURE FOR DIODE OPTOCOUPLERS USING A DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF REVERSE VAC OPTOCOUPLERS

Daniil Vlasov

student, Master's student, Department of Electronics, Radio Engineering and Communication Systems, I.S. Turgenev Orel State University,

Russia, Orel.

Stanislav Koschinsky

scientific supervisor, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Electronics, Radio Engineering and Communication Systems, I.S. Turgenev Orel State University,

Russia, Orel.

АННОТАЦИЯ

В настоящей статье разработан алгоритм испытаний диодных оптопар на экспериментальном стенде автоматического контроля обратных вольт-амперных характеристик, использование которого снижает трудозатраты на контроль брака и сбор статистики, и минимизирует требования к персоналу, проводящему контроль.

ABSTRACT

I In this article, a method of automatic testing diode optocouplers reverse volt-ampere characteristics on an experimental stand for has been developed. The use of the proposed method reduces the labor costs for checking defects and collecting statistics, and minimizes the requirements for production control.

Ключевые слова: вольт-амперная характеристика, оптопара, брак, испытания, алгоритм.

Keywords: volt-ampere characteristic, optocoupler, manufacturing defect, test, algorithm.

Разработка алгоритма испытаний по контролю обратных вольт-амперных характеристик диодных оптопар является самой важной деталью для разработанного ранее экспериментального стенда [1]. Алгоритм испытаний должен быть максимально простой, чтобы снизить требования к персоналу, и должен соответствовать допускам, утвержденным соответствующими стандартами, чтобы результаты испытаний можно было считать объективными.

Большинство производственных алгоритмов испытаний написаны под известные измерители характеристик полупроводниковых приборов, таких как Л2-56 и Л2-100. Использование таких измерительных приборов требует огромных трудозатрат по обучению персонала и первоначальной настройке оборудования, что связано с обилием выполняемых измерителем функций и громоздкостью ручного интерфейса.

Устройство [1] позволяет осуществлять автоматический контроль обратных вольт-амперных характеристик и сбор данных, а ручной интерфейс заменен автоматическим, следовательно оператору, работающему за стендом, нет необходимости проводить подстройку оборудования. Структурная схема испытательного стенда приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема испытательного стенда

В качестве измерителя обратного напряжения используется дифференциальный усилитель с погрешностью измерения менее 5%, что соответствует требованиям настоящего стандарта [2].

В качестве измерителя обратного тока используется токоограничивающий резистор с фильтром нижних частот, в котором ток преобразуется в напряжение, обрабатываемое внутренним АЦП микроконтроллера, погрешность измерения которого входит в диапазон максимальной погрешности для обратных токов, указанных в настоящем стандарте [3].

Проведение испытаний автоматизированное, так как стандарты [2, 3] не регламентируют наличия ручного управления стендом. При запуске стенда микроконтроллер постоянно проводит опрос на наличие микросхемы в измерительной колодке. Процесс контроля осуществляется в момент установки микросхемы в измерительную колодку.

Микроконтроллер осуществляет контроль обратных вольт-амперных характеристик и отправляет полученные данные по блоку USB/UART в ПК, где специализированное программное обеспечение обрабатывает и сохраняет полученные данные для каждой измеряемой партии.

Оператору, при проведении измерительных работ, следует обращать внимание только на визуальный ответ программы о браке или годности микросхемы. Оператор обязан откладывать бракованные микросхемы в отдельную тару с указанием номера партии и сопроводительного листа.

Выявлением причины брака по форме обратной вольт-амперной характеристики будет заниматься высококвалифицированный персонал, представленный инженерами-технологами, либо инженерами отдела технического контроля, в зависимости от этапа производства, на котором выявлен брак.

Блок-схема алгоритма работы оператора за измерительным стендом приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Блок-схема алгоритма работы оператора стенда

Блок-схема функции «Начать проверку партии» приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Блок-схема функции «Начать проверку партии»

Данная функция показывает, в каком порядке производятся действия измерительного стенда и программного обеспечения в тот момент, когда оператор установил микросхему в измерительную колодку. В блок-схеме, изображенной на рисунке 2, присутствует также функция «Продолжить проверку партии», единственное отличие которой от блок-схемы на рисунке 3 в том, что в ней будет отсутствовать действие по указанию в программном обеспечении номера партии проверяемых микросхем.

Предложенный в статье алгоритм отличается от аналогичных тем, что позволяет снизить трудоемкость технологического процесса контроля обратных вольт-амперных характеристик, исключив при этом использование аналоговых измерителей характеристик Л2-56 и Л2-100, для использования которых требуется дополнительное обучение рабочего персонала. Разработанный алгоритм работы полностью указывает на минимизацию действий по контролю обратных ВАХ оптопар. В соответствие с этим была снижена зрительная и умственная нагрузка работников предприятия.

Список литературы:

1. Власов, Д.А. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОБРАТНЫХ ВАХ ОПТОПАР / Д.А. Власов // "Студенческий: электронный научный журнал". – 2023. –  № 19(231-5). – С. 36-39. – ISSN 2541-9412
2. ГОСТ 18986.24-83. Диоды полупроводниковые. Метод измерения пробивного напряжения : дата введения 1983-06-24. – Москва : ИТТК Издательство стандартов, 1983. – 3 с.
3. ГОСТ 18986.1-73. Диоды полупроводниковые. Метод измерения постоянного обратного тока : дата введения 1973-01-01. – Москва : ИТТК Издательство стандартов, 1973. – 3 с.