[发明专利]一种电容的直流偏压特性测试电路及测试方法

摘要

本发明公开一种电容的直流偏压特性测试电路及其方法，电路包括直流稳压电源、测试仪表、第一电容件、第二电容件、第一开关和第二开关，第一电容件和第二电容件并联，直流稳压电源的分别连接第一电容件和第二电容件的一端，直流稳压电源的另一端通过第一开关连接第一电容件的另一端，第一电容件的另一端通过第二开关连接第二电容件的另一端，测试仪表并接于第二开关的两端，第一电容件为待测电容；第二电容件为与第一电容件的结构性能相同的待测电容或者第二电容件为已知阻抗的电压源或者第二电容件为参数已知的电容。本发明克服了以往电容负载在直流偏压下测试难题，尤其在高频电路中直流偏压的电容测得数据准确有效，测得数据不需复杂运算。

主权项

1.一种电容的直流偏压特性测试电路，其特征在于：其包括直流稳压电源、测试仪表、第一电容件、第二电容件、第一开关和第二开关，所述直流稳压电源的正极分别连接第一电容件的一端和第二电容件的一端，直流稳压电源的负极通过第一开关连接第一电容件的另一端，第一电容件的另一端通过第二开关连接第二电容件的另一端，所述测试仪表的两个测量端子分连接在第二开关的两端，所述第一电容件为待测电容；所述第二电容件为与第一电容件的结构性能相同的待测电容或者所述第二电容件为已知阻抗的电压源或者所述第二电容件为参数已知的电容；电容的直流偏压特性测试电路的测试方法包括以下步骤：步骤1、闭合第一开关和第二开关，利用直流稳压电源对第一电容件和第二电容件充电至稳定值；步骤2、断开第一开关和第二开关；步骤3、利用测试仪表获取第一电容件和第二电容件串联时的阻抗曲线；步骤4、从阻抗曲线中选取谐振点之前的一测量频率为f的点，根据测试仪表测得的总阻抗Z，计算得到待测电容的容抗ZC：当所述第二电容件为第一电容件的结构性能相同的待测电容时，根据一级串联模型，计算待测电容的容抗Z_C，测试仪表测得的总阻抗Z＝2Z_C，则当所述第二电容件为已知阻抗的电压源时，Z_C＝Z‑Zs’，其中Zs’为已知电压源的阻抗，Z为测试仪表测得的总阻抗；当所述第二电容件为参数已知的电容时，ZC＝Z‑Zc’，其中Zc’为已知电容的容抗，Z为测试仪表测得的总阻抗；步骤5、计算待测电容的容值C，待测电容的容值C的计算公式如下：其中，ZC为待测电容的容抗，f为测量频率；步骤6、从步骤3获取的阻抗曲线中谐振时的频率f0及幅值Z0，当容值为C的待测电容与等效串联电感ESL并联谐振时，阻抗最小，即可得出等效串联电感ESL和等效串联电阻ESR：ESR＝Z0    (4)步骤7、综合步骤4～6的公式即可得出待测电容的容值C、容抗ZC、等效串联电感ESL和等效串联电阻ESR。