Iec 60747 2 2016

I E C 60 47 -2 ® I N TE RN ATI ON AL S TAN D ARD N ORM E I N TE RN ATI ON ALE S em i d u ctor d evi ces – P art : D i screte d evi ces – Recti fi er d i od es D i s pos i ti fs s em i d u cteu rs – IEC 60747-2:201 6-04(en-fr) P arti e : D i s pos i ti fs d i s crets – D i od es d e red res s em en t Copyright International Electrotechnical Commission Edition 3.0 201 6-04 TH I S P U B L I C ATI O N I S C O P YRI G H T P RO TE C T E D C o p yri g h t © I E C , G e n e va , S w i tze rl a n d All rights reserved Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either IEC or IEC's member National Committee in the country of the requester If you have any questions about IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication, please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information Droits de reproduction réservés Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'IEC ou du Comité national de l'IEC du pays du demandeur Si vous avez des questions sur le copyright de l'IEC ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette publication, utilisez les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de l'IEC de votre pays de résidence IEC Central Office 3, rue de Varembé CH-1 21 Geneva 20 Switzerland Tel.: +41 22 91 02 1 Fax: +41 22 91 03 00 info@iec.ch www.iec.ch Abo u t th e I E C The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes International Standards for all electrical, electronic and related technologies Ab o u t I E C p u b l i c a ti o n s The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC Please make sure that you have the latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published I E C C atal og u e - webs tore i ec ch /catal og u e The stand-alone application for consulting the entire bibliographical information on IEC International Standards, Technical Specifications, Technical Reports and other documents Available for PC, Mac OS, Android Tablets and iPad I E C pu bl i cati on s search - www i ec ch /s earch pu b The advanced search enables to find IEC publications by a variety of criteria (reference number, text, technical committee,…) It also gives information on projects, replaced and withdrawn publications E l ectroped i a - www el ectroped i a org The world's leading online dictionary of electronic and electrical terms containing 20 000 terms and definitions in English and French, with equivalent terms in additional languages Also known as the International Electrotechnical Vocabulary (IEV) online I E C G l o s sary - s td i ec ch /g l os s ary 65 000 electrotechnical terminology entries in English and French extracted from the Terms and Definitions clause of IEC publications issued since 2002 Some entries have been collected from earlier publications of IEC TC 37, 77, 86 and CISPR I E C J u s t P u bl i s h ed - webstore i ec ch /j u stpu bl i s h ed Stay up to date on all new IEC publications Just Published details all new publications released Available online and also once a month by email I E C C u s tom er S ervi ce C en tre - webs tore i ec ch /cs c If you wish to give us your feedback on this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre: csc@iec.ch A propos d e l 'I E C La Commission Electrotechnique Internationale (IEC) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des Normes internationales pour tout ce qui a trait l'électricité, l'électronique et aux technologies apparentées A propos d es pu bl i cati o n s I E C Le contenu technique des publications IEC est constamment revu Veuillez vous assurer que vous possédez l’édition la plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié C atal og u e I E C - webs tore i ec ch /catal og u e Application autonome pour consulter tous les renseignements bibliographiques sur les Normes internationales, Spécifications techniques, Rapports techniques et autres documents de l'IEC Disponible pour PC, Mac OS, tablettes Android et iPad Rech erch e d e pu bl i cati on s I E C - www i ec ch /s earch pu b La recherche avancée permet de trouver des publications IEC en utilisant différents critères (numéro de référence, texte, comité d’études,…) Elle donne aussi des informations sur les projets et les publications remplacées ou retirées E l ectroped i a - www el ectroped i a org Le premier dictionnaire en ligne de termes électroniques et électriques Il contient 20 000 termes et définitions en anglais et en franỗais, ainsi que les termes ộquivalents dans langues additionnelles Egalement appelé Vocabulaire Electrotechnique International (IEV) en ligne G l os s re I E C - std i ec ch /g l os s ary 65 000 entrộes terminologiques ộlectrotechniques, en anglais et en franỗais, extraites des articles Termes et Définitions des publications IEC parues depuis 2002 Plus certaines entrées antérieures extraites des publications des CE 37, 77, 86 et CISPR de l'IEC I E C J u s t P u bl i s h ed - webstore i ec ch /j u s tpu bl i s h ed Restez informé sur les nouvelles publications IEC Just Published détaille les nouvelles publications parues Disponible en ligne et aussi une fois par mois par email Copyright International Electrotechnical Commission S ervi ce C l i en ts - webs tore i ec ch /cs c Si vous désirez nous donner des commentaires sur cette publication ou si vous avez des questions contactez-nous: csc@iec.ch I E C 60 47 -2 ® Edition 3.0 201 6-04 I N TE RN ATI ON AL S TAN D ARD N ORM E I N TE RN ATI ON ALE S em i d u ctor d evi ces – P art : D i screte d evi ces – Recti fi er d i od es D i s pos i ti fs s em i d u cteu rs – P arti e : D i s pos i ti fs d i s crets – D i od es d e red res s em en t INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE ICS 31 080.1 ISBN 978-2-8322-3295-8 Warn i n g ! M ake s u re th at you obtai n ed th i s pu bl i cati on from an au th ori zed d i s tri bu tor Atten ti on ! Veu i l l ez vou s as s u rer q u e vou s avez obten u cette pu bl i cati on vi a u n d i s tri bu teu r ag réé ® Registered trademark of the International Electrotechnical Commission Copyright International Electrotechnical Commission –2– I EC 60747-2: 201 © I EC 201 CONTENTS FOREWORD Scope Normative references Terms and definitions General terms and definitions Voltages 3 Currents Power dissipation Switching characteristics 1 Letter symbols 4 General 4 List of letter symbols 4 2.1 Voltages 4 2.2 Currents 4 2.3 Powers 2.4 Switching 5 Essential ratings and characteristics General Ratings (limiting conditions) 2.1 Storage temperature ( Tstg ) 2.2 Operating ambient or heatsink or case or junction temperature ( Ta or Ts or Tc or Tvj ) 2.3 Non-repetitive peak reverse voltage ( VRSM ) 2.4 Repetitive peak reverse voltage ( VRRM ) (where appropriate) 2.5 Continuous (direct) reverse voltage ( VR ) (where appropriate) 2.6 Mean forward current ( IF(AV) ) 2.7 R.M S forward current ( IF(R.M S ) ) 2.8 Repetitive peak forward current ( IFRM ) (where appropriate) 2.9 Non-repetitive surge forward current ( IFSM ) 2.1 Continuous (direct) forward current ( IF ) 2.1 Peak case non-rupture current ( IRSMC ) (where appropriate) 2.1 Non-repetitive surge reverse power dissipation ( PRSM ) (for avalanche rectifier diodes) 2.1 Repetitive peak reverse power dissipation ( PRRM ) (for avalanche rectifier diodes) 2.1 Mean reverse power dissipation ( PR(AV) ) (for avalanche rectifier diodes) 17 2.1 Mounting torque ( M) (where appropriate) 2.1 Clamping force ( F) for disc type diodes (where appropriate) Characteristics 3.1 General 3.2 Forward voltage ( VF ) 3.3 Peak forward voltage ( VFM ) (where appropriate) 3.4 Breakdown voltage ( V(BR) ) (of an avalanche rectifier diode) 3.5 Continuous (direct) reverse current ( IR(D) ) 3.6 Repetitive peak reverse current ( IRRM ) (where appropriate) 3.7 Recovered charge ( Q r) (where appropriate) Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 –3– Total capacitive charge ( Q C ) (where appropriate) 8 3.9 Peak reverse recovery current ( Irrm ) (where appropriate) 3.1 Reverse recovery time ( trr) (where appropriate) 3.1 Reverse recovery energy ( Err) (where appropriate) 3.1 Forward recovery time ( tfr) (where appropriate) 3.1 Peak forward recovery voltage ( VFRM ) (where appropriate) 3.1 Reverse recovery softness factor ( Srr) (where appropriate) 3.1 Thermal resistance ( R th ) 3.1 Transient thermal impedance ( Zth ( t)) (where appropriate) Measuring and test methods Measuring methods for electrical characteristics 1 General Forward voltage ( VF , VFM ) 20 Breakdown voltage ( V(BR) ) of avalanche rectifier diodes 23 Reverse current ( IR ) 23 Repetitive peak reverse current ( IRRM ) 24 6 Recovered charge, reverse recovery time, reverse recovery energy and softness factor ( Q r, trr, Err, Srr) 25 Forward recovery time ( tfr) and peak forward recovery voltage ( Vfrm ) 30 Total capacitive charge ( Q C ) 32 Measuring methods for thermal characteristics 33 2.1 General 33 2.2 Thermal resistance ( R th(j-r) ) and transient thermal impedance ( Zth(jr) ( t)) 33 Verification test methods for ratings (limiting values) 35 3.1 Surge (non-repetitive) forward current ( IFSM ) 35 3.2 Non-repetitive peak reverse voltage ( VRSM ) 36 3.3 Peak reverse power (repetitive or non-repetitive) ( PRRM , PRSM ) of avalanche rectifier diodes 38 3.4 Peak case non-rupture current ( IRSCM ) 41 Requirements for type tests, routine tests and endurance tests; marking of rectifier diodes 43 Type tests 43 Routine tests 43 Measuring and test methods 44 Marking of rectifier diodes 44 Endurance test 44 5.1 List of endurance tests 44 5.2 Conditions for endurance tests 44 5.3 Acceptance-defining characteristics and acceptance criteria for endurance tests 44 5.4 Acceptance-defining characteristics and acceptance criteria for reliability tests 45 Figure Figure Figure Figure Figure – Voltage waveform during forward recovery, specification method I 1 – Voltage waveform during forward recovery, specification method I I 1 – Current waveform during reverse recovery – Diode turn-off, voltage, current and recovered charge – Reverse voltage ratings Copyright International Electrotechnical Commission –4– I EC 60747-2: 201 © I EC 201 Figure – Forward current ratings Figure – Recovered charge Q r, peak reverse recovery current Irrm , reverse recovery time trr (idealized characteristics) Figure – Circuit diagram for the measurement of forward voltage (d.c method) 20 Figure – Circuit diagram for the measurement of forward voltage (oscilloscope method) 21 Figure – Graphic representation of on-state voltage versus current characteristic 21 Figure 1 – Circuit diagram for forward voltage measurement (pulse method) 22 Figure – Circuit diagram for breakdown voltage measurement 23 Figure – Circuit diagram for reverse current measurement 24 Figure – Circuit diagram for peak reverse current measurement 25 Figure – Circuit diagram for recovered charge measurement, half sinusoidal wave method 26 Figure – Current waveform through the diode D during recovered charge measurement, half sinusoidal wave method 26 Figure – Circuit diagram for recovered charge measurement, rectangular wave method 28 Figure – Current waveform through the diode D recovered charge measurement, rectangular wave method 28 Figure – Circuit diagram for forward recovery time measurement 30 Figure 20 – Current waveform forward recovery time measurement 30 Figure 21 – Voltage waveform forward recovery time measurement 31 Figure 22 – Circuit diagram for total capacitive charge measurement 32 Figure 23 – Circuit diagram for thermal impedance measurement 33 Figure 24 – Calibration curve showing a typical variation of the forward voltage VF at a low measuring current I2 with the case temperature Tc (when heated from outside, i e Tc = Tvj ) 34 Figure 25 – Circuit diagram for surge forward current measurement 35 Figure 26 – Circuit diagram for peak reverse voltage measurement 37 Figure 27 – Circuit to verify peak reverse power of avalanche rectifier diodes 38 Figure 28 – Triangular reverse current waveform 39 Figure 29 – Sinusoidal reverse current waveform 39 Figure 30 – Rectangular reverse current waveform 40 Figure 31 – Verification of PRSM reverse power versus breakdown 41 Figure 32 – Circuit diagram for case non-rupture current measurement 42 Figure 33 – Waveform of the reverse current i R through the diode under test 42 Table – Minimum type and routine tests for rectifier diodes 44 Table – Acceptance-defining characteristics for acceptance after endurance tests 45 Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 –5– I NTERNATI ONAL ELECTROTECHNI CAL COMMISSI ON S E M I C O N D U C T O R D E VI C E S – P a rt : D i s c re t e d e v i c e s – Re c ti fi e r d i o d e s FOREWORD ) The I nternati onal Electrotechnical Commi ssi on (I EC) is a worl d wi d e organizati on for standard ization comprisi ng all nati onal electrotechnical com mi ttees (I EC N ati onal Com mittees) The object of I EC is to promote i nternati onal co-operati on on al l q u esti ons concerni ng stan dard izati on i n the el ectrical an d electronic fi el ds To th is en d and in ad di ti on to other acti vi ti es, I EC pu bli shes I ntern ati on al Stand ards, Technical Speci fi cati ons, Technical Reports, Pu bl icl y Avail able Specificati ons (PAS) and Gui d es (hereafter referred to as “I EC Pu blicati on(s)”) Th ei r preparati on is entru sted to technical committees; an y I EC N ati onal Committee i nterested i n th e su bj ect d ealt with may parti ci pate i n thi s preparatory work I nternati onal , governm ental and n ongovernmental organ izati ons l iaisi ng wi th the I EC al so participate in this preparati on I EC coll aborates cl osel y with the I n ternati onal Organizati on for Stand ard izati on (I SO) i n accordan ce wi th cond i ti ons d eterm ined by ag reement between the two organizati ons 2) The formal d ecisions or agreemen ts of I EC on technical matters express, as nearl y as possibl e, an i nternati onal consensus of opi ni on on the rel evan t su bjects si nce each technical committee has represen tati on from all i nterested I EC N ati onal Commi ttees 3) I EC Pu blicati ons h ave the form of recommend ati ons for internati onal u se an d are accepted by I EC N ati onal Com mittees i n that sense Whi le all reasonabl e efforts are mad e to ensu re that the technical content of I EC Pu blicati ons is accu rate, I EC cannot be h el d responsi bl e for the way i n whi ch they are used or for any misinterpretati on by an y end u ser 4) I n ord er to promote i nternational u ni formi ty, I EC N ati onal Commi ttees und ertake to appl y I EC Pu blications transparen tl y to the maxi mum extent possibl e i n thei r nati onal and regi onal pu blicati ons Any di vergence between any I EC Pu bl icati on and th e correspond i ng nati onal or regional publi cation shal l be cl earl y i n d icated i n the l atter 5) I EC i tsel f d oes n ot provi d e any attestati on of formity I nd epen d ent certi ficati on bodies provi d e conformity assessment services and , in some areas, access to I EC marks of conform i ty I EC i s not responsi ble for any services carried ou t by i nd epend ent certification bodi es 6) All users should ensu re that they have the l atest edi ti on of this pu blicati on 7) N o li abili ty shal l attach to I EC or i ts di rectors, employees, servants or agen ts i ncl u di ng ind ivi d u al experts and m embers of i ts techni cal commi ttees an d I EC N ati on al Committees for any personal inju ry, property d amage or other d am age of any natu re whatsoever, whether di rect or in d i rect, or for costs (in cl ud i ng l eg al fees) and expenses arising out of the pu bli cation, use of, or reli ance u pon, thi s I EC Pu bl ication or any other I EC Pu blicati ons 8) Attention is d rawn to the N ormative references ci ted in this pu bl icati on U se of the referenced publicati ons is i ndi spensabl e for th e correct applicati on of this publicati on 9) Attention is d rawn to the possibili ty that some of the elements of thi s I EC Pu bl icati on may be the su bj ect of patent ri ghts I EC shal l not be held responsi bl e for i d en ti fyi ng any or all such patent ri ghts I nternational Standard IEC 60747-2 has been prepared by subcommittee 47E: Discrete semiconductor devices, of I EC technical committee 47: Semiconductor devices This third edition cancels and replaces the second edition published in 2000 This edition constitutes a technical revision This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition: a) Schottky barrier diodes and its properties are added; b) Clauses 3, 4, and were amended with some deletions of information no longer in use or already included in other parts of the I EC 60747 series, and with some necessary additions; c) Clause was moved and added to Clause of this third edition; d) some parts of Clause were moved and added to Clause of this third edition; Copyright International Electrotechnical Commission –6– I EC 60747-2: 201 © I EC 201 e) Annex A was deleted This standard is to be used in conjunction with I EC 60747-1 : 2006 and Amendment : 201 The text of this standard is based on the following documents: FDI S Report on voti ng 47E/531 /FDI S 47E/537/RVD Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on voting indicated in the above table This publication has been drafted in accordance with the ISO/I EC Directives, Part A list of all parts in the I EC 60747 series, published under the general title Semiconductor devices , can be found on the IEC website Future standards in this series will carry the new general title as cited above Titles of existing standards in this series will be updated at the time of the next edition The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until the stability date indicated on the I EC website under "http: //webstore iec.ch" in the data related to the specific publication At this date, the publication will be • • • • reconfirmed, withdrawn, replaced by a revised edition, or amended Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 –7– S E M I C O N D U C T O R D E VI C E S – P a rt : D i s c re t e d e v i c e s – Re c ti fi e r d i o d e s S cope This part of I EC 60747 provides standards for the following categories or sub-categories of rectifier diodes, including: • • • • line rectifier diodes; avalanche rectifier diodes; fast-switching rectifier diodes; Schottky barrier diodes N o rm a t i v e re fe re n c e s The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application For dated references, only the edition cited applies For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies I EC 60050-521 , International Electrotechnical Vocabulary – Part 521: Semiconductor devices and integrated circuits (available at http: //www.electropedia.org) I EC 60747-1 : 2006, Semiconductor devices – Part 1: General I EC 60747-1 : 2006/AMD1 : 201 IEC 60749-23, Semiconductor devices – Mechanical and climatic test methods – Part 23: High temperature operating life IEC 60749-34, Semiconductor devices – Mechanical and climatic test methods – Part 34: Power cycling T e rm s a n d d e fi n i t i o n s For the purposes of this document, the terms and definitions given in I EC 60747-1 , in I EC 60050-521 (except for definitions 521 -05-1 8, 521 -05-25, 521 -05-26) and the following apply 3.1 G e n e l t e rm s a n d d e fi n i t i o n s 3.1 fo rw a rd d i re c t i o n direction of the flow of continuous (direct) current in which a semiconductor diode has the lower resistance 3.1 re ve rs e d i re c t i o n direction of the flow of continuous (direct) current in which a semiconductor diode has the higher resistance Copyright International Electrotechnical Commission –8– I EC 60747-2: 201 © I EC 201 3 an ode termin al terminal to which forward current flows from the external circuit cath ode term i n al terminal from which forward current flows to the external circuit Voltag es 2.1 forward vol tage VF voltage across the terminals which results from the flow of current in the forward direction 2 peak forward vol tage crest forward voltage VFM voltage across the terminal which results from a p times higher current than the specified mean current 2.3 forward recovery vol tage Vfr varying voltage occurring during the forward recovery time after instantaneous switching from zero or a specified reverse voltage to a specified forward current 2.4 reverse vol tage VR constant voltage applied to a diode in the reverse direction 2.5 repetiti ve peak reverse vol tage VRRM highest instantaneous value of the reverse voltage, including all repetitive transient voltages, but excluding all non-repetitive transient voltages N ote to entry: See Figu re 2.6 n on -repeti ti ve peak reverse vol tage peak transient reverse voltage VRSM highest instantaneous value of any non-repetitive transient reverse voltage N ote to en try: The repeti ti ve vol tage is usu all y a fu ncti on of the circu it and i ncreases th e power d i ssipation of the d evice A non -repeti ti ve tran si ent voltage is usu all y d u e to an external cause and it is assu med that i ts effect has completel y d isappeared before the next transi ent arrives 2.7 breakdown vol tage V(BR) voltage in the region where breakdown occurs Copyright International Electrotechnical Commission – 80 – I EC 60747-2: 201 © I EC 201 Le courant d’échauffement I1 est interrompu en ouvrant l'interrupteur S L’interrupteur S doit couper le courant dans un intervalle de temps beaucoup plus court que le temps d’accumulation des porteurs de charge de la diode en mesure U n temps d’attente est nécessaire avant de mesurer la tension directe aux bornes de la diode après l’ouverture de l’interrupteur S, en raison des effets d’accumulation des porteurs de charge Le temps d’attente nécessaire va de plusieurs centaines de µ s pour les diodes de redressement commutation rapide jusqu'à ms pour les diodes de redressement de ligne La tension directe au courant de référence I2 et la température du btier sont mesurées simultanément La température virtuelle de jonction est ensuite calculée au moyen de la courbe d’étalonnage obtenue pour le même courant de référence R th(j - c) = Tvj − Tc P La tension directe et la température de référence sont enregistrées par l'enregistreur Re en fonction du temps de refroidissement pour la mesure de l’impédance thermique La courbe de la tension directe enregistrée est convertie en température virtuelle de jonction Tvj au moyen de la courbe d'étalonnage L'impédance thermique transitoire Zth(j -c) ( t) est calculée en utilisant l'expression suivante: Zth(j - c) ( t ) = où Tvj (0), Tc (0) Tvj ( t), Tc ( t) 6.3 [Tvj (0) − Tc (0 )] − [Tvj (t ) − Tc (t )] P sont les températures au temps t = lorsque l'interrupteur S est ouvert; sont les températures l'instant t Méthodes d'essai pour la vérification des valeurs assignées (valeurs limites) 6.3.1 Courant direct (non répétitif) de surcharge accidentelle ( IFSM ) But Vérifier la valeur assignée du courant direct (non répétitif) de surcharge accidentelle d'une diode de redressement dans des conditions spécifiées Schéma Voir Figure 25 Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 R2 – 81 – D2 S R1 X S1 – – T2 V D1 D3 R3 T1 A Y IEC Figure 25 – Circuit de mesure du courant direct de surcharge accidentelle Description et exigences du circuit A D1 D2 R1 R2 S T1 T2 V = = = = = = indicateur de crête (par exemple ampèremètre ou oscilloscope) diode soumise essai diode qui bloque la tension directe délivrée par le transformateur T résistance permettant de régler le courant de surcharge accidentelle résistance de protection; il convient que sa valeur soit aussi faible que possible interrupteur électromécanique ou électronique ayant un angle de conduction d'environ 80 o pendant la demi-période directe (de surcharge accidentelle) = transformateur basse tension, courant élevé, fournissant travers l'interrupteur S la demi-période directe (de surcharge accidentelle) I l convient que la forme d'onde du courant soit sensiblement demi-sinusoïdale, d'une durée voisine de ms (ou 8, ms), avec une fréquence de répétition d'environ 50 (ou 60) impulsions par seconde (voir Note ci-après) = transformateur haute tension, faible courant, fournissant la demi-période inverse travers la diode D ; s'il est alimenté par une source séparée, la phase de celle-ci doit être la même que celle de la source qui alimente T I l convient que la forme d'onde de la tension soit sensiblement demi-sinusoïdale = appareil de mesure de valeur de pointe (par exemple voltmètre ou oscilloscope) Le cas échéant, une diode D peut être insérée en série entre les points X et Y avec un interrupteur S , ou bien une résistance R peut être insérée en série entre les points X et Y avec un interrupteur S Ces circuits ne sont pas obligatoires D3 est une diode d'équilibrage du courant ayant sensiblement la même résistance directe que la diode soumise essai Si une résistance R3 est utilisée, il convient qu’elle ait la même résistance que la résistance directe de la diode soumise essai S1 est un interrupteur électromécanique ou électronique, ayant un angle de conduction d'environ 80 o pendant la demi-période inverse du transformateur T1 N OTE En variante T et R , u n transformateu r présentant u n nombre vari abl e d’ enroulements secondaires peut être u tili sé pour aj uster la valeu r d u cou rant de su rcharge accid entelle Mode opératoire d’essai Les sources de tension et de courant sont mises zéro La diode soumise essai est insérée dans le support d'essai en respectant son marquage de polarité Les conditions de température sont réglées aux valeurs spécifiées Copyright International Electrotechnical Commission – 82 – I EC 60747-2: 201 © I EC 201 La tension inverse de pointe, mesurée par l'indicateur de crête V, est ajustée la valeur spécifiée Le courant direct de surcharge accidentelle, mesuré par l’indicateur de crête A, est réglé la valeur spécifiée en agissant sur R Le courant direct de surcharge accidentelle est appliqué le nombre de fois spécifié la diode soumise essai Les mesures réalisées après l’essai indiquent si la diode de redressement a pu supporter la valeur assignée du courant direct de surcharge accidentelle Conditions spécifiées I l convient d’indiquer les valeurs des conditions suivantes: a) b) c) d) tension inverse de pointe; courant direct (non répétitif) de surcharge accidentelle; impédance maximale de la source de tension inverse; nombre de cycles par surcharge accidentelle, nombre de surcharges accidentelles et fréquence de répétition; e) température ambiante, température du btier ou température d’un point de référence; f) limites des caractéristiques mesurées après l’essai Tension inverse de pointe non répétitive ( VRSM ) 6.3.2 But Vérifier la valeur assignée de la tension inverse de pointe non répétitive d'une diode de redressement Schéma Voir Figure 26 R G D2 S V D1 IEC Figure 26 – Circuit de mesure de la tension inverse de pointe Description et exigences du circuit D = diode soumise essai Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 – 83 – D = diode fournissant des demi-périodes négatives, de sorte que seule la caractéristique inverse de la diode soumise essai est mesurée G = source de tension alternative S = interrupteur électromécanique ou électronique (ayant un angle de conduction d'environ 80°) qui permet d'appliquer la tension du générateur la diode de redressement soumise essai pendant la demi-période inverse V = indicateur de crête Mode opératoire d’essai La polarisation étant nulle, la diode de redressement soumise essai est insérée dans le support d’essai L'interrupteur S est ouvert et la tension alternative de la source est augmentée jusqu'à atteindre la valeur spécifiée de la tension inverse de pointe non répétitive Les conditions de température spécifiées sont vérifiées La tension inverse de pointe non répétitive spécifiée est appliquée en fermant l'interrupteur S selon un angle d'environ 80° Les mesures réalisées après l’essai indiquent si la diode soumise essai a pu supporter la valeur assignée de la tension inverse de pointe non répétitive Conditions spécifiées I l convient d’indiquer les valeurs des conditions suivantes: a) b) c) d) tension inverse de pointe non répétitive; température ambiante, température du btier ou température d’un point de référence; durée de l'impulsion demi-sinusoïdale; limites des caractéristiques mesurées après l’essai 3.3 Pu i ssan ce in verse de poi nte (répéti ti ve ou n on répétiti ve) ( PRRM , d i odes de redressemen t aval anch e PRSM ) d es But Vérifier la valeur assignée de la puissance inverse de pointe des diodes de redressement avalanche et avalanche contrôlée dans des conditions spécifiées Les trois méthodes d'essai suivantes sont décrites: A – avec une impulsion de forme d'onde triangulaire; B – avec une impulsion de forme d'onde sinusoïdale; C – avec une impulsion de forme d'onde rectangulaire Schéma Voir Figure 27 Copyright International Electrotechnical Commission – 84 – D2 G1 G1 I EC 60747-2: 201 © I EC 201 R2 D1 G1 R1 forme d'onde triangulaire forme d'onde sinusoïdale forme d'onde rectangulaire M1 M2 IEC Figure 27 – Circuit de vérification de la puissance inverse de pointe des diodes de redressement avalanche Description et exigences du circuit G = générateur d’impulsions réglable avec une forme d’onde de tension conformément la méthode d’essai D = diode soumise essai D = diode de redressement R = résistance non inductive pour la mesure du courant R = résistance variable non inductive destinée régler la tension inverse de pointe en circuit ouvert M = instrument (par exemple oscilloscope) destiné mesurer la tension inverse de pointe en circuit ouvert M = équipement (par exemple oscilloscope) destiné mesurer la durée d'impulsion de courant inverse M et M peuvent être associés (par exemple oscilloscope deux voies) I l convient que l'impulsion de courant inverse pour la forme d'onde triangulaire, correspondant la Méthode A, soit conforme celle représentée la Figure 28 Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 – 85 – iR 00 % d iR / d t 50 % t tW IEC tw = d u rée d 'i mpu lsion spéci fi ée Fi gu re 28 – Form e d'on d e tri an gu lai re du cou ran t i n verse I l convient que l'impulsion de courant inverse pour la forme d'onde sinusoïdale, correspondant la Méthode B, soit conforme celle représentée la Figure 29 iR I(B R) RM 0, I(B R) RM tW t IEC tw = d u rée d 'i mpu lsion spéci fi ée Fi g u re 29 – Form e d'on d e si n u soïd al e d u cou ran t in verse I l convient que l'impulsion de courant inverse pour la forme d'onde rectangulaire, correspondant la Méthode C, soit conforme celle représentée la Figure 30 Copyright International Electrotechnical Commission – 86 – I EC 60747-2: 201 © I EC 201 iR 00 % 90 % tW 50 % 10 % t trf tr IEC tw = d u rée moyenne spécifiée d 'i mpulsi on 50 % d e l 'ampli tu d e tr ≤ 20 % tw trf ≤ 20 % tw Fi gu re 30 – Forme d 'on d e rectan g u l re du cou ran t i n verse Mode opératoire de mesure La valeur de la résistance R (comprenant l'impédance de la source de tension G ) est calculée l'aide de l'expression suivante: V max ⋅ V(BR )min R = (BR ) PRXM où V(BR) max = valeur supérieure de la gamme de V(BR) V(BR) = valeur inférieure de la gamme de V(BR) verificati on of PRSM PRXM =  PPRSM for for verificati on of P  RRM RRM Le support ne comprenant aucune diode, l'impulsion en provenance de la source de tension G1 est augmentée jusqu'à ce que la valeur de pointe de la tension inverse en circuit ouvert, mesurée M1 , soit égale ( V(BR) max + V(BR) min) Cette manipulation garantit que la puissance appliquée pour toute tension inverse comprise entre V(BR) et V(BR) max est supérieure ou égale la valeur assignée PRSM ou PRRM , respectivement Voir Figure 31 pour la valeur assignée PRSM Le générateur d'impulsions est ensuite coupé tout en maintenant le réglage Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 – 87 – I(B R) R2 PRS M spécifiée V(B R) mi n V(B R) max V(B R) IEC R = l i gne d e charge Figure 31 – Vérification de la puissance inverse PRSM en fonction de la tension de claquage I ntroduire la diode soumise essai dans le support d'essai en respectant son marquage de polarité Régler la température la valeur spécifiée Appliquer le nombre spécifié d'impulsions Les mesures réalisées après l’essai indiquent si la diode a pu supporter la valeur assignée de la puissance inverse de pointe Conditions spécifiées a) méthode d'essai utiliser (A, B ou C); b) température ambiante ou du btier ( Ta ou Tc ); c) valeur assignée de puissance inverse de pointe, répétitive ( PRRM ) ou non répétitive ( PRSM ); d) pour la vérification de PRSM : durée de l'impulsion de courant inverse ( tw ); e) pour la vérification de PRRM : • durée de chaque impulsion ( tw ), • facteur d’utilisation ( δ ) , • nombre d'impulsions f) limites des caractéristiques mesurées après l’essai; g) pour la Méthode A uniquement: vitesse minimale de montée du courant inverse (d i r/d t) 6.3.4 Courant de pointe pour non-rupture du btier ( IRSCM ) But Vérifier la valeur assignée du courant de pointe pour non-rupture du btier d'une diode de redressement dans des conditions spécifiées Schéma et forme d’onde du courant d’essai Voir Figure 32 et Figure 33 Copyright International Electrotechnical Commission – 88 – S1 I EC 60747-2: 201 © I EC 201 F L D G Tr S2 RM IEC Figure 32 – Circuit de mesure du courant pour non-rupture du btier iR IRS M C t1 t2 t IEC Figure 33 – Forme d'onde du courant inverse iR traversant la diode soumise essai Description et exigences du circuit G = générateur de courant alternatif ayant une possibilité adéquate de court-circuit S , S = interrupteurs électromécaniques ou électroniques pour fortes puissances, pouvant fonctionner des instants définis du cycle de la tension du secteur F = fusible facultatif pouvant remplacer S (voir mode opératoire d'essai) L = bobine d'inductance variable Tr = transformateur pour puissances élevées = résistance pour la mesure du courant, étalonnée et non inductive RM D = diode soumise essai Préconditionnement et mesures initiales Avant l'essai, il convient que la diode soumise essai soit préalablement endommagée, par exemple par une impulsion haute tension et de faible énergie ou bien mộcaniquement, de faỗon que le claquage ait toujours lieu sur les bords de la pastille de silicium Si cela est exigé, un dommage mécanique doit être effectué avant encapsulation de la diode La diode soumise essai est soumise un essai de fuite avant l'essai; il convient que le taux de fuite soit inférieur –7 Pa m s –1 (1 –6 bar cm s –1 ) ⋅ Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 – 89 – Mode opératoire d’essai La diode soumise essai est installée dans l'appareillage d'essai L'interrupteur S est fermộ l'instant t de faỗon appliquer la diode soumise essai une tension dans le sens inverse provoquant un claquage dans la partie précédemment endommagée I l s'ensuit que le courant inverse crt brusquement avec une vitesse de montée pouvant être ajustée (dans des limites raisonnables) en faisant varier l’inductance L A l'instant t2 , l'interrupteur S est fermộ de faỗon que le courant de pointe soit limité la valeur spécifiée I RSM C Une autre manière de procéder consiste placer un fusible F dans le circuit; le courant traversant la diode soumise essai cesse lorsque le fusible coupe le circuit Conditions spécifiées a) b) c) d) température du btier ou température d'un point de référence; valeur IRSMC du courant de pointe pour non-rupture du btier; vitesse de montée du courant inverse, de préférence 25 A/ s; durée de l'impulsion du courant d'essai µ Mesures réalisées après l'essai La diode soumise essai est soumise un essai de fuite; il convient que le taux de fuite soit inférieur –7 Pa m s –1 (1 –6 bar cm s –1 ) ⋅ Une autre manière de procéder consiste utiliser un dispositif détectant le plasma pendant l'essai ộlectrique, de faỗon s'assurer qu'il n'y a aucune disparition de plasma pendant l'essai, même si de petites fissures se forment Après l'essai électrique, le dispositif est soumis une inspection visuelle I l convient qu’il n’y ait aucune indication que des particules ont été arrachées et il ne doit y avoir aucune indication que le dispositif a fondu extérieurement ou qu'il s’est enflammé 7.1 Exigences pour les essais de type, essais individuels de série et essais d’endurance; marquage des diodes de redressement Essais de type Les essais de type sont effectués sur les nouveaux produits ou les produits remplacés, par échantillonnage, afin de déterminer les valeurs assignées (valeurs limites) et les caractéristiques électriques et thermiques faire figurer dans les fiches techniques, et afin d’établir les limites d’essai pour les essais individuels de série ultérieurs Les essais de type minimaux effectuer sur les diodes de redressement sont énumérés dans le Tableau Certains essais de type sont destructifs 7.2 Essais individuels de série Les essais individuels de série sont effectués sur la production courante ou les livraisons, normalement selon un ratio de 00 %, afin de vérifier que les caractéristiques sont conformes aux valeurs spécifiées dans les fiches techniques pour chaque échantillon Copyright International Electrotechnical Commission – 90 – I EC 60747-2: 201 © I EC 201 Les essais individuels de série peuvent comporter une répartition des dispositifs en groupes Les essais individuels de série minimaux effectuer sur les diodes de redressement sont énumérés dans le Tableau 7.3 Méthodes de mesure et d'essai Les méthodes de mesure et d'essai données l'Article doivent être appliquées Pour les essais d'endurance, les méthodes données en doivent être appliquées Tableau – Essais de type et essais individuels de série minimaux pour les diodes de redressement Essai de type Essai indi vidu el de série X X M esu re d es caractéristi q u es Ten si on di recte Caractéristi q u es di rectes su ppl ém entaires X Cou rant i nverse X Caractéristi q u es i nverses suppl émen tai res X Charge récu pérée, cou rant d e recouvrem ent inverse d e poi nte Xa Rési stance th erm i q u e et im péd an ce th ermi que transitoi re X X Xb Vérificati on d es val eu rs assig nées Cou rant di rect d e su rcharge acci d entell e X Cou rant de pointe pou r n on-ruptu re d u btier Xa Essai d 'end u rance Essai d e pol arisati on i nverse hau te températu re, en al ternati f X Essai d e charge th ermi q ue cycli q ue X a Essai d e type seu l ement pou r les dispositifs avec valeu rs maxi mal es spéci fiées b Essai i n di vid uel d e séri e seu lement pou r l es di sposi ti fs avec val eu rs maxi mal es ou mi ni mal es spécifiées 7.4 Marquage des diodes de redressement Chaque diode de redressement doit ờtre marquộe d'une faỗon claire et indộlộbile et comporter les informations suivantes: – – – – nom ou identification du fabricant; type du fabricant ou du fournisseur; marquage permettant la distinction entre les bornes d'anode et de cathode; code de la date (le cas échéant) 7.5 7.5.1 Essai d'endurance Liste des essais d'endurance La série I EC 60749 donne un choix d’essais d’endurance pour les diodes de redressement Selon le Tableau , l'essai de polarisation inverse haute température (I EC 60749-23) et l'essai de cycles en puissance (I EC 60749-34) sont obligatoires Copyright International Electrotechnical Commission I EC 60747-2: 201 © I EC 201 7.5.2 – 91 – Conditions pour les essais d'endurance Les circuits et les conditions d'essai sont énumérés dans l’I EC 60749-23 et l'I EC 60749-34 La spécification applicable doit indiquer le ou les essais effectuer 7.5.3 Caractéristiques définissant la réception et critères de réception pour les essais d’endurance Les caractéristiques définissant la réception, leurs critères de réception et leurs conditions de mesure sont énumérés dans le Tableau Tableau – Caractéristiques définissant la réception pour réception après les essais d'endurance Caractéristique définissant la réception a Critère de réception IR < × LSS VF < , × LSS a Conditions de mesure La pl u s forte val eu r de VR (= VRRM ) et la pl us forte températu re spéci fiée pou r La pl u s forte val eu r d e IF spécifi ée pou r VF I R LSS = Li mi te de spéci ficati on su périeu re 7.5.4 Caractéristiques définissant la réception et critères de réception pour les essais de fiabilité Pour les critères de défaillance, voir l'I EC 60749-23 et l'I EC 60747-34 _ Copyright International Electrotechnical Commission Copyright International Electrotechnical Commission Copyright International Electrotechnical Commission I N TE RN ATI O N AL E LE CTRO TE CH N I CAL CO M M I S S I O N , ru e d e Va re m bé P O B ox C H -1 1 G e n e va S wi tze rl a n d Te l : + 41 F a x: + 22 91 02 1 22 91 03 00 i n fo @i e c ch www i e c ch Copyright International Electrotechnical Commission