[發明專利]一種測量電容器寄生電感參數的系統和方法

在審

• 申請號: 202110259496.4
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113030584A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 韓金剛;余蔚;姚剛;陳昊;湯天浩
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

本發明涉及一種測量電容器寄生電感參數的系統與方法，該系統包括：電容器；標準電感，與所述電容器串聯形成串聯電路；電容充放電測量模塊，與電容器和標準電感的串聯電路連接，用于對電容器進行充電與放電；數據采集與處理模塊，與電容充放電測量模塊連接，用于發出控制信號控制電容充放電測量模塊對電容器充放電的導通與關斷，以及采集電容器放電前后電容器和標準電感兩端的電壓，根據采集到的電壓計算得到電容器寄生電感的電感值。本發明解決了傳統測量方法存在的耗時長、精度低等問題，可以實現快速地測量電容器寄生電感參數。

技術領域

本發明涉及寄生參數測量領域，具體涉及一種測量電容器寄生電感參數的系統和方法。

背景技術

在實際電路中，電容元器件存在著多種分布參數,其中對電容本身特性影響最大的是寄生電感，這些寄生電感的電感特性使得電容在使用時有一定的局限性。在開關電路中，換流回路的寄生電感就扮演著非常重要的角色。根據寄生電感的電感量和電流變化率di/dt，器件在開關狀態時要承受額外的電壓應力，極端條件可能會造成器件的損壞。換流回路中直流母線電容的寄生電感就是影響因素之一，因此能夠測量出電容本身寄生電感的大小，可以在使用時更合理的選擇電容元器件。

由于電容器寄生電感的電感量很小，一般為nH級別，導絕大部分LCR電橋無法測量電容本身的寄生電感。對于電容的寄生電感參數測量方法主要是利用電容自諧振原理進行測量，但由于電容的電容值與寄生電感的電感值都不是確定的，因此測量設備需要提供極大的電壓頻率范圍，而且測量過程需要檢測和采集電容元件發生自諧振時對應的頻率，這都不利于快速與精準測量。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術測量速度慢，精度低等問題，提供一種測量電容器寄生電感參數的系統和方法，可實現快速地測量電容器寄生電感參數。

為了達到上述目的，本發明提供的一種測量電容器寄生電感參數的系統包括：電容器；

標準電感，與所述電容器串聯形成串聯電路；

電容充放電測量模塊，與電容器和標準電感的串聯電路連接，用于對電容器進行充電與放電；

數據采集與處理模塊，與電容充放電測量模塊連接，用于發出控制信號通過控制電容充放電測量模塊對電容器充電與放電，以及采集電容器放電前后電容器和標準電感兩端的電壓，根據采集到的電壓計算得到電容器的寄生電感。

進一步地，所述電容充放電測量模塊包含：電容充放電主電路、驅動電路；

所述電容充放電主電路與所述電容器、所述標準電感連接，對電容器進行充電與放電；

所述驅動電路分別與電容充放電主電路、數據采集與處理模塊相連接，用于接收數據采集與處理模塊發出的控制信號，驅動電路接收該控制信號發出驅動信號驅動所述電容充放電主電路對電容器的充電與放電。

進一步地，所述數據采集與處理模塊包含：電壓采集單元、信號控制單元、數據處理單元；

所述電壓采集單元分別與電容充放電主電路、數據處理單元相連接，用于采集電容器以及標準電感兩端的電壓；

所述信號控制單元與驅動電路連接，用于發出控制信號至驅動電路，控制信號經驅動電路后發出驅動信號驅動所述電容充放電主電路對電容器充放電的充電與放電；

所述數據處理單元根據采集到的電容器和標準電感兩端電壓計算電容器寄生電感的電感值。

進一步地，所述電容充放電主電路包含直流源、限流電阻、第一開關管、第二開關管；

直流源與限流電阻、第一開關管、第二開關管電路連接形成串聯回路，其中第二開關管與所述電容器與標準電感的串聯電路并聯；

驅動電路驅動第一開關管導通，第二開關管關斷，直流源給所述電容器充電；驅動電路驅動第一開關管關斷，驅動第二開關管導通，電容器放電。