Значения ESR и ESL конденсаторов в звене постоянного тока

Измерительная задача

Конденсаторы звена постоянного тока широко применяются в инверторных каскадах с преобразованием постоянного тока обратно в переменный ток. Например, в электромобилях при выключении связанного биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT) происходит скачок напряжения, пропорциональный паразитной индуктивности. Для предотвращения повреждений вследствие перегрузки необходимо уменьшить эквивалентную последовательную индуктивность (ESL) конденсатора. Более того, желательно иметь низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) конденсатора, чтобы повысить эффективность устройства и снизить теплоотдачу. В связи с этим определение значений ESL и ESR с помощью анализатора импеданса играет важную роль в ходе проверки рабочих характеристик конденсатора в требуемом диапазоне частот. Эти измерения закладывают фундамент для дальнейшего проектирования компонентов.

Решение компании Rohde & Schwarz

Комплексная установка для определения значений ESL и ESR включает в себя LCR-измеритель и комбинацию из осциллографа и генератора сигналов для расчета ESL и ESR по формуле саморезонансного импеданса на фиксированной частоте. Анализатор импеданса с подходящей измерительной платой упрощает установку и расширяет возможности измерений, позволяя определять значения ESR и ESL на фактической рабочей частоте, а не только на частоте, указанной в технических характеристиках. Таким образом производители конденсаторов в звене постоянного тока и интеграторы могут снижать риски на ранней стадии проектирования.

Анализатор импеданса MFIA от компании Zurich Instruments в составе группы Rohde & Schwarz идеально подходит для измерения параметров конденсаторов в звене постоянного тока. Он способен измерять импеданс в широком диапазоне от менее 1 мОм до 1 ТОм и выше, а благодаря своей инновационной архитектуре он выполняет эти измерения очень быстро. Программное обеспечение для управления измерительными приборами LabOne обеспечивает доступ к широкому набору инструментов, таких как мастер развертки, мастер построения графиков, осциллограф и пр. Программное обеспечение способно параллельно регистрировать различные параметры, такие как ESR, ESL, C и D.

Преимущества

• Встроенный: универсальный прибор для измерения ESR, ESL и прочих параметров, таких как C и D.
• Точное: настраиваемая компенсация низкого импеданса обеспечивает точность и повторяемость измерений в диапазоне нескольких мОм.
• Интуитивно понятное управление: в пользовательском интерфейсе LabOne можно представлять несколько кривых на одном графике с помощью мастера построения графиков во временной области и мастера развертки в частотной области.
• Всесторонний охват: измерение импеданса на всех частотах спектра дает больше информации, чем решение для фиксированной частоты.
• Возможности сравнения: измеренные кривые можно экспортировать и повторно импортировать, чтобы исследовать эффекты старения компонентов или проверять повторяемость измерений.

Аргументы в пользу решения компании Rohde & Schwarz

• Мастер компенсации помогает задавать плоскость измерений на разъеме устройстве на основе процедуры компенсации кратковременной нагрузки.
• Достижение базовой линии измерений на уровне 10 пГн и 10 мОм в диапазоне частот от 100 Гц до 5 МГц.
• Одновременное отображение нескольких значений и измеренных кривых, автоматически определяемых во встроенных эквивалентных цепях, с помощью мастера развертки и мастера построения графиков в ПО LabOne.
• Полностью дистанционное управление с помощью API-интерфейса дает возможность интеграции в комплексную лабораторную или производственную среду.
• Улучшение отслеживания с помощью уникальных файлов настройки приборов и компенсации.
• Высокая надежность и повторяемость благодаря оптимальной измерительной плате с низким ESL.

Заключение

Анализатор импеданса MFIA от компании Zurich Instruments предназначен для измерения значений ESR и ESL конденсаторов в звене постоянного тока в широком диапазоне частот, а не только на фиксированной частоте. С его помощью производители и интеграторы могут быстро проверять технические характеристики компонентов и снижать риски на ранней стадии проектирования. При проведении испытаний в конце производственной линии API-интерфейс для дистанционного управления помогает легко интегрировать анализатор MFIA в испытательную установку.

Анализатор MFIA — это универсальный прибор с различными режимами измерения импеданса, которые вы можете использовать в целях определения основных характеристик ваших компонентов, например для выявления эффектов старения. Свяжитесь с нами, чтобы получить дополнительную информацию и организовать демонстрацию прибора.