電介質充放電測試系統的特點

技術概述

Huace-DCS10KV電介質充放電測試系統主要用于研究介電儲能材料高電壓放電性能。目前常規的方法是通過電滯回線計算高壓下電介質的能量密度,測試時,樣品的電荷是釋放到高壓源上,而不是釋放到負載上,通過電滯回線測得的儲能密度一般會大于樣品實際釋放的能量密度,無法正確評估電介質材料的正常放電性能。Huace-DCS10KV儲能電介質充放電系統采用專門設計的電容放電電路來測量,首先將介電膜充電到給定電壓,之后通過閉合高速MOS高壓開關,存儲在電容器膜中的能量被放電到電阻器負載的原理設計開發,更符合電介質充放電原理。

在實際應用中,當電介質或電容器充電后,存儲的能量被放電到外部負載,放電過程由負載、電工互連和電容器組成的整個電路決定,有時甚至電纜的長度變化也會強烈的影響放電過程、電壓和電流波形。因此P-E回滯測量的放電條件與實際實用中的放電條件明顯不同,并且在實際應用中從P-E回滯環獲得的能量密度可能偏離(通常高于)真實的放電能量密度。                

為了評估介電材料在類似于現實應用的放電條件下的性能,另一種測試方式用于測量介電材料的儲能特性。在測量過程中,首先將介電材料充電到給定的電壓,然后,將電容器中的存儲的能量放電到外部負載,經測試的介電材料可以建模為理想的無損耗電容,與電阻{等效串聯電阻(ESR)}串聯,代表介質材料的損耗。很容易看出,當外部負載電阻RL》ESR時,大部分儲存的能量將通過ESR(電介質材料tan8、電極和連接電纜的電阻等)消散,并且來自RL測量的能量密度將遠遠小于存儲的能量密度(快速放電)。因此,如果RL》ESR,介質電容器的放電效率將取決于負載條件,并且可以非常高。RL的選取影響著測試的放電速度。較大的RL意味著較大的RLC常數(C是材料的電容)較慢的放電速度。在測試中,盡管可以固定RL,但是介電材料的電容是可能不是恒定的,因為材料介電性能具有場致依賴性。無論怎樣,總是可以使用負載電阻和弱場電容來估算放電速度,并選擇負載電阻進行測試。

產品特點

1、擴展性強

可外接高壓放大器或高壓直流電源;

2、適用多種樣品測試

定制載樣平臺,可適用于陶瓷和薄膜樣品測試;

3、可作為信號源

可以作為一個信號源,產生任意波形;

4、疲勞測試

可以進行疲勞測試;

5、寄生電容小，動作時間短

本系統采用特殊高壓開關，通過單刀雙擲控制充電和放電過程，開關可以承受10kV高壓,寄生電容小,動作時間短;

7、放電電流高

通過電流探頭檢測放電電流，可達100A;

8、數據采集

通過示波器采集數據,并能直接計算儲能密度;

9、變溫測試

可以進行變溫測試，RT~250°C;

10、可用作極化材料

可用于極化材料之用;

11、兩種測試模式

實現欠阻尼和過阻尼兩種測試模式，欠阻尼測試時,放電回路短路，不使用電阻負載,過阻尼測試時,使用較大的高精度無感電阻作為放電負載;

12、電流電壓

電壓10kv,電流5mA