工业控制 | 能源技术 | 汽车电子 | 通信网络 | 安防监控 | 智能电网 | 移动手持 | 无线技术 | 家用电器 | 数字广播 | 消费电子 | 应用软件 | 其他方案

电路设计->家用电器电路图->微波炉电路图->直流电源分析仪进行大容量电容容量及Q值测试

直流电源分析仪进行大容量电容容量及Q值测试

作者:angelazhang时间:2016-03-25

N6705B 直流电源分析仪 进行 大容量电容 容量及 Q 值测试


对于大容量电容器来说,几乎超出了传统的 LCR 表测试范围。本方案采用 带任意波波形;电压、电流 高速数字化仪;集正负电流、高测试精度和分辨率的 SMU 源表;

根据电容器 充电特性,在特定的充电电流下,单位时间电压变化量与电容器的容量成反比,即电容器的容值越 小,单位时间电压变化越明显;反之,容值越大,电压变化速度越慢。 对应公式如下:

 C = I /(∆u/t) = I*t/∆u

 安捷伦 N6705B 直流电源分析仪集成了以下多种仪表功能于一体,能够用来测试大容值的电容器参数:

 

1. 4 路电源及负载;

2. 电压、电流表

3. 电压、电流数字化仪;

4. 电压、电流任意波形发生器;

5. 电压、电流数据记录仪;

特别是 N678xA 系列的 SMU 源表模块 ,具有双象限或四象限输出能力,;有 nA 级电流测试能力;uV 级电压分辨率;万用表级的电压、电流测试精度;100KHz 级输出和测量带宽。可以作为大容值电容器的精密 测量。

按照等效电路,电容的电压 V = Vc + Vr = Vc + i*r;

当电流为 0 时,刻的电压就是电本身电压 V0

而其它 任意电流 i 时刻的电压为电容电压的增量(V0+∆V) 加上 i*r 对等效电压。

所以我们只需要计算出某一时刻电容端电压的增量以及对应的电流,即可计算出等效电阻 r。

步骤:

1. 设置 N6705B 为恒流模式,并输出频率 100Hz,幅度 100mA 电流正选波形;

2. 从上图中,我们可以看到电压比电流几乎延迟 90 度;

3. Mark1 电流为 0A(-25.431uA)处电压为 -749.778748mV;

4. Mark2 电流为-99.665321mA 处电压为-790.214539mV;

5. 从 Mark1->Mark2(持续时间为 2.433ms)为电流负半周期,平均电流为-61.5044mA,电容处于放电过程,

按照电容值该过程中电压应该下降∆u = I*t/C = -61.5044mA * 2.433ms/4952uF = 0.030212V =30.212mV.

6. 所以等效 r 值为(790.21 -(749.78+30.21))mV / (99.66mA)= 0.1025 Ω。

7. Q 值为 1/(2x3.14x100Hzx4657uFx0.1025Ω)= 3.337

程序操作界面,单台电源分析仪最多可同时测试 4 个电容器 为了达到最优的测试精度,我们可以通过以上表格进行测试参数匹配运算!

电容充电过程电压变化曲线

   

测试软件输出的 Q 值测试过程中的电流和电压波形。

测试软件输出的详细测试结果!

测试软件开放详细的测试参数,可根据不同电容器调节对应参数。



评论

技术专区