如图5-7所示是铝电解电容的等效电路模型:RP为介质层等效并联电阻;RC为等效串联电阻;LS为等效串联电感;C为电容量。RC的大小与电解液的电导率等因数有关,它随工作条件和环境的变化而变化。LS是由电极和导针引起的,在低频时影响较小。一般情况下RP>>XC,所以介质层等效并联电阻RP可忽略,因此铝电解电容的等效电路可简化成如图5-8所示的电路[54]。
图5-7 铝电解电容的等效电路模型
图5-8 忽略'RP后的等效电路模型
由于存在寄生参数,通常允许电容元件的标称值与实测值有一定的偏差,所以测试所得的电容值不总是等于标称电容值。根据经验,测试高值电容时,必须把接触电极、测试夹具和电缆中的接触电阻及残余阻抗减到最小。在测试低值电容时,接触电极间的杂散电容比残余阻抗有更大的影响。除了电容量外,损耗因数d和等效串联电阻(ESR)也是需要测量的重要电容参数。如图5-9所示是Agilent 4395A分析仪的测试夹具。为了获得准确的测试参数和特性,测试前,需对Agilent 4395A分析仪进行设备的校正、补偿和扫描参数设置等工作。这一工作较繁琐,但很重要,它直接关系到所测数据和特性的准确性,应引起足够的重视。有关Agilent 4395A分析仪的校正、补偿和扫描参数的设置知识,可参见本书附录D。
使用Agilent 4395A测试仪测试63V/220μF铝电解电容获得图5-10所示的实测曲线1,使用Agilent 4395A测试仪中的拟合功能,各等效电路见表5-3。这里选用D型等效电路进行拟合。选择图5-8所示的串联等效电路模型可获得图5-10所示的拟合曲线2。测得63V/220μF铝电解电容参数为:RC=110mΩ;LS=21nH;C=185μF。
图5-9 Agilent 4395A分析仪器的测试夹具(www.daowen.com)
图5-10 实测63V220μF铝电解电容的幅频-相频特性曲线
1—幅频特性 2—相频特性
表5-3 等效电路选择表(译自产品说明书)
(续)
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