[發(fā)明專利]一種電容器寄生電感的測(cè)量方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010175588.6
• 申請(qǐng)日: 2010-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN101839947A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儲(chǔ)松潮;黃云鍇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽銅峰電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R27/26
• 分類號(hào): G01R27/26;G01R31/00
• 代理公司: 合肥誠(chéng)興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電容器寄生電感的測(cè)量方法。

背景技術(shù)

電力電子電容器廣泛應(yīng)用于軌道交通、高速列車、中高壓變頻器等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)λ桦娙萜鞯男阅苡兄貏e苛刻的要求。電容器寄生電感是其性能的一個(gè)重要指標(biāo)。如果電容器寄生電感較大可引起這些設(shè)備直流母線電壓升高，同時(shí)使控制核心元件絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)上產(chǎn)生過(guò)電壓，由此可能引發(fā)絕緣柵雙極型晶體管的損壞或設(shè)備故障。基于上述原因，很多設(shè)備廠家要求電容器寄生電感小于50～100nH。而GE、Alstom、BCP等一些大公司要求電容器寄生電感小于30nH。

目前常規(guī)使用放電法測(cè)量電容器寄生電感，使用LCR測(cè)量?jī)x或示波器測(cè)量基本參數(shù)。具體測(cè)試方法如圖1所示，即用兩個(gè)銅帶作為測(cè)試電極21、22分別固定在電容器的兩個(gè)正負(fù)外電極11、12上，測(cè)試電極11、12分別通過(guò)導(dǎo)線31、32與LCR測(cè)量?jī)x或示波器的兩測(cè)試電極電連接。測(cè)試時(shí)，LCR測(cè)量?jī)x或示波器對(duì)兩個(gè)銅帶施加一定頻率的電壓，再瞬間將兩個(gè)銅帶短路，記錄下LCR測(cè)量?jī)x或示波器上放電波形，計(jì)算出電容器放電周期T，利用下面公式計(jì)算電容器寄生電感：

l＝(T/2π)²/c

l₀＝l-l₁

其中：l為總電感，l₀為電容器寄生電感，l₁為外接測(cè)試回路電感，c為被測(cè)電容器容量，T為電容器放電周期。

這種測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，不需要專門的測(cè)試儀器。其缺點(diǎn)是外接測(cè)試電極銅帶自身存在的雜散電感L₁、L₂等因素，使測(cè)試電感誤差較大，誤差電感量約在20nH左右，使得判斷被測(cè)電容器的實(shí)際寄生電感量受到影響，特別是在用戶對(duì)電容器寄生電感要求嚴(yán)格，要求電容器寄生電感低于30nH的情況下，這種測(cè)試方法明顯不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述放電法測(cè)量電容器寄生電感存在的不足之處，提供一種電容器寄生電感的測(cè)量方法，可以減少因測(cè)試電極雜散電感造成的誤差，提高電容器寄生電感的測(cè)試精度。

本發(fā)明是在放電法測(cè)量電容器寄生電感基礎(chǔ)上的改進(jìn)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：它包括以下步驟：

(1)選取由同一導(dǎo)電材料制成的長(zhǎng)度、寬度和厚度相等的兩塊板材作為測(cè)試電極；

(2)在測(cè)試電極的相同位置開設(shè)與待測(cè)電容器外電極配合的安裝孔，將測(cè)試電極分上下兩層通過(guò)安裝孔設(shè)置在待測(cè)電容器的外電極上，并且一個(gè)測(cè)試電極與待測(cè)電容器外電極的正極電連接，另一個(gè)測(cè)試電極與待測(cè)電容器外電極的負(fù)極電連接；

(3)將兩個(gè)測(cè)試電極與測(cè)試儀表的的兩個(gè)輸入端子電連接；

(4)按常規(guī)放電法測(cè)量得到電容器寄生電感值。

由于兩個(gè)測(cè)試電極長(zhǎng)度、寬度和厚度相等，其電感量可以使用精密LCR測(cè)量?jī)x測(cè)量。兩個(gè)測(cè)試電極并且處在相鄰的上下位置上，兩個(gè)測(cè)試電極的磁力感應(yīng)線可以相互抵消，外接電路中測(cè)試電極部分的雜散電感和等效電阻，提高測(cè)量的精確性。

本發(fā)明的優(yōu)選方案是：步驟(2)中測(cè)試電極通過(guò)疊加方式固定在待測(cè)電容器的外電極上，測(cè)試電極之間設(shè)置絕緣層。這樣，上下兩個(gè)測(cè)試電極疊加在一起，兩者之間的間隙小，可以最大程度地降低外接電路中測(cè)試電極部分的雜散電感和等效電阻，盡可能的降低了測(cè)量的誤差。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用兩個(gè)長(zhǎng)度、寬度和厚度相等的同材質(zhì)測(cè)試電極，兩個(gè)測(cè)試電極疊加設(shè)置，兩者之間的間隙小，兩個(gè)測(cè)試電極的磁力感應(yīng)線可以相互抵消，使得外接電路中測(cè)試電極部分的雜散電感和等效電阻的影響降到最低，提高了電容器寄生電感測(cè)量的精確性。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有電容器寄生電感測(cè)試原理圖；

圖2為本電容器寄生電感測(cè)試原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖2所示，選用兩塊長(zhǎng)度、寬度和厚度相等的兩塊銅帶作為測(cè)試電極21、22，測(cè)試電極21、22上在相同位置開設(shè)與待測(cè)電容器四個(gè)外電極11、12、13和14配合的安裝孔，測(cè)試電極21、22通過(guò)疊加方式固定在待測(cè)電容器的四個(gè)外電極11、12、13和14上，測(cè)試電極21、22之間設(shè)置絕緣層4。測(cè)試電極21與待測(cè)電容器外電極的正極11、13電連接，測(cè)試電極22與待測(cè)電容器外電極的負(fù)極12、14電連接；測(cè)試電極11、12分別通過(guò)導(dǎo)線31、32與LCR測(cè)量?jī)x或示波器的兩測(cè)試電極電連接。