直流支撑电容器的 ESR 和 ESL

您的任务

直流支撑电容器被广泛用于将直流电转为交流电的逆变器中。例如，在电动汽车中，当耦合的绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 关闭时，会感应产生与寄生电感成比例的电压尖峰。因此，减小电容器的等效串联电感 (ESL) 对于防止电击穿损坏至关重要。此外，低的等效串联电阻 (ESR) 也可提高设备效率并抑制散热。因此，使用阻抗分析仪表征低 ESL 和低 ESR，是验证电容器在不同频率范围内的性能的重要步骤。此测量也为未来开发新的器件树立了基准。

罗德与施瓦茨解决方案

表征 ESL 和 ESR 一般需要使用多台仪器，比如 LCR 表、示波器和信号发生器，会根据自谐振阻抗方程计算出固定频率下的 ESL 和 ESR。使用阻抗分析仪与合适的夹具可以简化设置，并增强测量能力。这种组合可以测量电容器在实际工作频率下的 ESR 和 ESL 特性，不局限于规格表中指定的频率。直流支撑电容器制造商和集成商都可以在早期阶段降低风险。

苏黎世仪器是罗德与施瓦茨的子公司，它的 MFIA 阻抗分析仪是表征直流支撑电容器的理想之选。MFIA 的阻抗测量覆盖从 1 mΩ 至 1 TΩ 的宽范围，其创新架构有助于快速完成测量。LabOne 仪器控制软件提供多种工具，包括扫描仪、绘图仪、示波器和许多其他工具。软件可以并行记录 ESR、ESL、C 和 D 等多个参数。

优点

• 集成：单个仪器即可完成 ESR、ESL、C 或 D 等多种参数的测量
• 准确：低阻抗用户补偿，实现亚毫欧级可靠且可重复的测量
• 直观：在 LabOne 用户界面中，借助时域的绘图仪工具和频域的扫描仪工具，在一个图中直观显示多个迹线
• 全面：阻抗谱比固定频率解决方案提供更多信息
• 可比：导出和再导入测量迹线，能够分析器件的老化效应，或者检验测量的可重现性

为什么选择罗德与施瓦茨解决方案？

• 包含补偿程序，可以基于短路-负载补偿在设备接口定义测量面
• 在 100 Hz 至 5 MHz 的频率范围内实现低至 10 pH 和 10 μΩ 的测量基线
• 使用 LabOne 扫描仪和绘图仪工具，根据内置的等效电路自动直观显示多个测量值和迹线
• 支持全方位的 API 远程控制，能够集成到复杂的实验室环境或生产设置中
• 使用特有的仪器和补偿设置文件来提高测量的可追溯性
• 使用专用的低 ESL 夹具实现出色的测量可靠性和可重复性

总结

苏黎世仪器的 MFIA 阻抗分析仪能够在宽频率范围内测量直流支撑电容器的 ESR 和 ESL，不局限于固定的频率。制造商和集成商能够快速确定电容器规格，在早期阶段降低设计风险。在生产线测试中可以通过 API 控制将 MFIA 轻松集成到测试设置中，从而简化测量。

MFIA 是一款灵活的仪器，具有许多不同的阻抗测量模式，能够表征器件的老化效应等多个重要特性。有关更多信息，请联系我们获取演示详情。