當(dāng)前,，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃發(fā)展,，新能源汽車更是憑借其低碳環(huán)保和低使用成本等優(yōu)點(diǎn)而備受廣大消費(fèi)者的青睞。
在新能源汽車中,，電機(jī)、電池和電機(jī)控制技術(shù)是新能源汽車的三大核心,。電機(jī)控制技術(shù)的核心需要高效電機(jī)控制的逆變器技術(shù),，高效電機(jī)控制的逆變器技術(shù)則需要一個(gè)功能強(qiáng)大的IGBT模塊和一個(gè)與之匹配的DC-Link電容器。IGBT模塊的重要性不言而喻,，而DC-Link電容器的性能優(yōu)劣同樣不容忽視,，因而對于該電容器的可靠檢測是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。
關(guān)于電容,，我們知道,，由于材料、生產(chǎn)工藝以及其他因素的影響,，自然界中不存在純凈的電容,，一般會包含寄生參數(shù)，如下圖所示：
電容串聯(lián)等效模型圖
在電容的串聯(lián)等效模型中，實(shí)際電容是由本身電容 Cs,、引線電阻 Rs（ESR）,，引線電感 Ls （ESL）串聯(lián)構(gòu)成。
電容器的阻抗頻率特性圖
根據(jù)阻抗頻率圖我們可以看到：
?、佼?dāng)頻率 《 諧振頻率時(shí),，Ls（ESL） 造成的影響忽略不計(jì)，可以等效為是 Cs 和 Rs（ESR） 串聯(lián),；
?、诋?dāng)頻率 ≈ 諧振點(diǎn)時(shí)，Ls（ESL） 的影響不能忽略,；
?、郛?dāng)頻率 》 諧振頻率時(shí)，Cs 的影響忽略不計(jì),，可以等效為是 Rs 和 Ls（ESL） 的串聯(lián),。
以前大容量電容一般應(yīng)用在低頻領(lǐng)域，所以有些客戶對 Ls（ESL） 的關(guān)注就很少,，往往會把重心放在 Cs,、Rs（ESR） 上，但隨著近幾年新能源汽車的快速發(fā)展,，越來越多的大容量電容被應(yīng)用在新能源里面,，而且實(shí)際使用的頻率也越來越高，這時(shí)候引線電感 Ls（ESL） 的大小直接能影響電容的質(zhì)量評定,，所以需要精確測量,。
敲重點(diǎn)！DC-Link薄膜電容的特點(diǎn)↓↓↓
a） 容量高,，可高達(dá)1000μF甚至更高
b） 頻率特性穩(wěn)定,，產(chǎn)品高頻特性好，工作頻率約為10kHz
c） 低ESR（串聯(lián)等效電阻）,，最小可達(dá)0.2-0.5mΩ,，甚至更小，耐紋波電流能力強(qiáng)
d） 低ESL（串聯(lián)等效電感）,，最低可達(dá)<10nH，減小了在開關(guān)頻率下的震蕩效應(yīng),，因此可忽略掉吸收電容
e） 產(chǎn)品安全性好,，耐過壓能力強(qiáng)，抗浪涌電壓能力大于1.5倍的額定電壓
f） 沒有極性,，能承受反向電壓
g） 額定電壓可達(dá)800V以上,，不需要串聯(lián)和平衡電阻
提問&解答
Q：如何精準(zhǔn)且快速測試DC-Link?
A：這是一個(gè)世界性難題。在以往，測試大電容的常見方法一般有兩種,，分別為：
一,、高低頻測試法：
由圖一可以看到實(shí)際電容的阻抗頻率特性與理想電容式完全不同，由圖二可以看到隨著頻率增加,，XL=ωL和Zc是越來越接近的,，通常理論認(rèn)為，當(dāng)頻率越高,，一般為1MHz或者更高的時(shí)候,，根據(jù)阻抗計(jì)算公式：
先用低頻去測試 Cs、Rs（ESR）,，然后用高頻測試 Ls（ESL）,，Rs（ESR）。這種測試方法要求高低兩種測試頻率必須遠(yuǎn)離諧振點(diǎn),，才能降低 Ls（ESL）,，Cs 造成的誤差影響。
舉個(gè)例子：經(jīng)常有客戶用1MHz去測試大電容來得到 Ls（ESL） 值,，但因?yàn)?Cs 的存在,，同時(shí) 1MHz 這個(gè)頻率離諧振點(diǎn)并不足夠遠(yuǎn)，所以這種方法測試得到的 Cs,，Ls（ESL） 這兩個(gè)值都只能算是近似值,，精度有限，但同惠TH2840,、TH2838H和TH2829系列都可以給您一份滿意的測試結(jié)果,。
二、諧振法：
根據(jù)阻抗頻率圖,，我們可以看到大電容的諧振點(diǎn)阻抗最低,，所以用掃頻儀產(chǎn)生信號源，同時(shí)測試電容的阻抗,，尋找諧振點(diǎn),，然后通過計(jì)算就能算出 Cs 和 Ls（ESL）。
這種方法對掃頻源產(chǎn)生的信號源要求很高,，要求步進(jìn)頻率越小越好,，同時(shí)對阻抗的測試要求也很高，因?yàn)槭菕哳l,，步進(jìn)頻率小,，測試要求非常高，所以測試速度很慢,，一般實(shí)驗(yàn)室使用,，很少應(yīng)用到生產(chǎn)線上,。與此同時(shí)，由于測試的時(shí)候沒有專用的四端測試夾具,，即使計(jì)算出來了Cs,、Rs（ESR）、Ls（ESL）,，結(jié)果也不一定準(zhǔn)確,，但TH2839、TH2851都克服了這類問題,，均可以為您進(jìn)行精密的阻抗分析,。
三、同惠測試法
在實(shí)際應(yīng)用中,，大電容的高頻特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)比理想狀態(tài)更復(fù)雜,，因此，常規(guī)自動元件分析儀或者阻抗分析儀由于沒有專用的四端測試夾具,，以及由于儀器內(nèi)阻過大,，會造成實(shí)際加載測試端分壓過小，導(dǎo)致測試結(jié)果不穩(wěn)定甚至不準(zhǔn)確,。
同惠TH2638A 高速精密電容測量儀對大電容的測試不同于以上兩種測試方法,，也不同于常規(guī)自動元件分析儀和阻抗分析儀的測試方法，具有四大核心優(yōu)勢：
?、賹Ｓ玫乃亩藴y試夾具
TH2638A標(biāo)準(zhǔn)的四端測試夾具,，保證了小阻抗器件測試精度的問題。
?、讵?dú)特的信號源輸出阻抗設(shè)計(jì)
TH2638A獨(dú)特的信號源輸出阻抗設(shè)計(jì),，不僅保證了加載到器件兩端的信號電平足夠高，而且提高了測試精度,。
?、鄢艿牧砍淘O(shè)計(jì)
TH2638A超密的量程設(shè)計(jì)，可以大大保證了測試的精度,，重復(fù)性和一致性,。
④采用雙頻測試
TH2638A 選用兩種頻率測試電容,，通過算法算出 Cs,，Rs（ESR）， Ls（ESL）,，準(zhǔn)確率和測試速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高低頻測試法和諧振法,。當(dāng)我們在測試大電容的三參數(shù)時(shí)，首先要選取兩個(gè)頻率,，這兩個(gè)頻率不能隨便選取,，要按照一定的方法選取才能保證測試精度，選取方法如下：
→TH2638A 熱機(jī)半小時(shí)后,，用測試夾具短路清零,，然后測試參數(shù)選擇 Cs-RS（ESR），用測試夾具測量被測電容,，分別用 100Hz,， 1kHz，10kHz,，40kHz,，100kHz 測試被測電容，記錄測量結(jié)果,，然后選取 Rs（ESR） 最接近的兩個(gè)頻率作為測試頻率,。在 SETUP 里面設(shè)置上述選取的兩個(gè)頻率中的一個(gè)頻率為基頻，然后主測試界面里的測試頻率設(shè)置為另一個(gè)頻率,，將功能改為 Cs-Rs-Ls 就能得到精準(zhǔn)的測試值,。
作為新能源汽車中大容量電容難題“終結(jié)者”，TH2638A 系列高速精密電容測試儀使DC-Link電容可以在設(shè)定的頻率下穩(wěn)定測試高達(dá)1mF的容量,、1μΩ穩(wěn)定值的ESR,、0.01nH穩(wěn)定值的ESL，而且測試結(jié)果更接近于大電容實(shí)際使用場合的真實(shí)值,，為廣大DC-Link電容器廠家提供了一個(gè)高效,、高性價(jià)比的完美解決方案。
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