电容之超级电容简易测试方法
电容专题之超级电容简易测试方法
如果需要精确地测试超级电容的参数,需要搭建测试平台,要有数据采集系统,要有数据处理能力,如果什么都没有,还需要测,其实也是有办法的,只是手段比较简陋而已,这就是标题中“简易”存在的意义。
那么,这么说来,标题有点老学究了,说人话其实就是:
该测试方法涉及超级电容的三个参数:capacitance, ESR和leakage current。
l 容值和ESR测试
Fig 1: MeasureSetup for C & ESR
Fig 2: Picture ofSuper capacitor Measurement Setup
需要的东东
帅的人都能看出来,前面所说的什么都没有也能测,真的只是玩笑,如果你还真的就是什么都没有,那么,
1. 数字存储示波器(至少2通道,20MHz带宽限制,脉冲触发);
2. 2个示波器探头;
3. 直流电源;
4. 大功率电阻;
5. 手动开关;
6. 0.1uF电容;
7. 被测超级电容。
测容值原理
测出RC时间常数,已知R值,即得C值。
步骤
1. 按照Fig1把该连的都连好;
2. 给超级电容充电;
3. 按下开关,让电容放电,用示波器测量电容两端的掉电曲线;
4. 理论上,一个时间常数()之后,电压应该会降到初始电压的36.8%。从示波器上读出这段时间,然后除以串联电阻的值即可。
比如下图:
Fig 3: Discharge for Capacitance Measurement
ESR测试原理
由于变化不大,所以我们可以将电容开始放电的极短时间(比如50us)内将电容看成一个恒压源,由于ESR的存在,电容会有一个突然的电压跌落,用这个跌落电压除以电流即是ESR的值。那么电流怎么测呢,用示波器测量串联电阻(Fig 1中的2.2 ohm)两端的电压,然后除以电阻的阻值即是电流值。
比如下图,紫得发黑的线是超级电容开始放电后的电压曲线,粉嫩的线是串联电阻两端的电压。
Fig 4: Waveforms for ESR Measurement
l 漏电流测试
Fig 5: Measurement setup for leakage current
Fig 6: Picture of Super Capacitor Leakage Measurement Setup
这个原理就极简单了,给电容充好电,然后用万用表测试电阻两端的电压,测他个几十个小时,就OK了。
下面是超级电容一般的漏电曲线,可参考一下:
Fig 7: Trend of leakage current
参考资料
“Application Note AN1005 revision 2.1Simple Measurement of Supercapacitor Parameters”
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