高温低电阻测试仪器高温绝缘电阻高低温介电温谱测试仪冷热台高温介电温谱测试仪铁电分析仪压电系数测试仪热释电系数测试仪PVDF 薄膜极化TSDC热刺激电流测试仪高压极化电源薄膜高压功率放大器多通道介电测试系统高温四探针高温退火炉简易探针台小型探针台中端探针台双面探针天综合性分析探针台高低温探针台高低温真空探针台电介质充放电系统高压TSDC激光测振仪200V功率放大器500V功率放大器700V功率放大器1kV功率放大器2kV功率放大器4kV功率放大器5kV功率放大器8kV功率放大器10kV功率放大器20kV功率放大器30kV功率放大器40kV功率放大器功能材料科研仪器静电计电线电缆耐电痕试验仪高频脉冲耐电晕高压漆膜连续性电压击穿试验仪闭孔温度、破孔温度测试仪电弱点测试仪50点耐压测试系统隔膜气密性测试系统脉冲电声法(PEA)直流或交流场下的空间电荷测量系统长期耐腐蚀老化试验平台耐电弧试验仪低压漏电起痕试验仪高压漏电起痕试验仪漆包线电压击穿试验仪行业检测设备忆阻器单元研发测试方案纳米发电机测试方案电运输特性测试方案mosfet测试方案半导体晶圆测试方案锂电池生产工程的解决方案介电材料的解决方案材料测试解决方案电迁移评估系统-AMI系列电迁移评估系统-AME系列电迁移评估系统-AMQPCB压接型IGBT器件封装的电热力多物理量均衡调控方法大功率新能源精彩视频干货文章亮点详解测量技巧
电介质充放电系统
产品功能
产品功能储能电介电放电行为
产品特点
产品参数
○●  PRODUCE FUNCTION
○●  DIELECTRIC DISCHARGE BEHAVIOR
○●  PRODUCE FEATURES
○●  PRODUCE PARAMETERS
      Huace-DCS10KV电介质充放电测试系统主要用于研究介电储能材料高电压放电性能。目前常规的方法是通过电滞回线计算高压下电介质的能量密度，测试时，样品的电荷是放回到高压源上，而不是释放到负载上，通过电滞回线测得的储能密度一般会大于样品实际释放的能量密度，无法正确评估电介质材料的正常放电性能。华测Huace-DCS10KV储能电介质充放电系统采用专门设计的电容放电电路来测量，测试电路如下图所示。在该电路中，首先将介电膜充电到给定电压，之后通过闭合高速MOS高压开关，存储在电容器膜中的能量被放电到电阻器负载的原理设计开发，更符合电介质充放电原理。
      华测Huace-DCS10KV储能电介质充放电系统采用专门设计的电容放电电路来测量，测试电路如下图所示。在该电路中，首先将介电膜充电到给定电压，之后通过闭合高速MOS高压开关，存储在电容器膜中的能量被放电到电阻器负载。在放电过程中电压对样品的时间依赖性可以通过检波器进行记录。介电材料的储能性能通常取决于放电速度，可通过改变负载电阻器的电阻来调节。通常测试系统中装了具有不同电阻的电阻器。在测试过程中，用户需要选择电阻器或几个电阻器的组合获得
所需的电阻，并将电阻器或电阻的组合连接到测试的电介质材料。在该电路中，选择高压MOSFET开关以释放储存的能量非常重要。该开关限制电路的max放电速度和max充电电压。本套测试系统由放电采集电路、高压放大器或高压直流电源和控制计算机构成。在测试中，测试人员需要通过选择合适的电阻来确定测量的放电速度，测试样品上的电压可以由计算机自动获得。
      与P-E回滞测量类似，在放电测试之前，应在介电材料的表面制备导电电极，还应测量可用于估计测试的放电速度的弱场介电特性。因为在测试中经常涉及几千伏的高电压，所以介电材料通常浸入硅油中。测试者应该确定他们感兴趣的放电速度。放电速度可以通过样品的低场电容C和负载电阻RL(RLC常数）粗略计算。一旦确定了期望的放电速度，就可以选择负载电阻器并将其连接到测试样品，然后将充电电压施加到介电材料。一旦样品完全充电，然后通过按下电路盒上的放电按钮关闭高速开关，将储存的能量释放到负载电阻器，电阻器上电压的时间依赖性就可由计算机自动记录。
      在此将以P（VDF-TrFE-CFE）三元共聚物（63／37／7.5）作为示例材料，来演示如何解释放电结果。使用上图所示的电路，表征三元共聚物对负载电阻器的放电行为。使用时间相关的电压数据公式，可以计算放电能量密度的时间依赖性。图中显示了三元共聚物中不同充电电场的1MΩ负载的放电能量密度随时间的变化。总放电能量密度与从单极P-E回路推导出的能量密度相当。这里使用薄膜样品的电容在1kHz下测量为约1nF。对几种三元共聚物膜样品进行表征发现，由于极化响应的非线性和频率依赖性，三元共聚物的放电特性不能简单地通过RC常数来描述，其中R是电阻(R=RL+ESR)假设电容器电容不随频率、电场和RC电路和RC电路的时间常数(τ=RLC+ESRXC)变化，如果RL>ESR，可以忽略ESRXC,，则放电能量密度与时间的关系如下：Uc(1)=UD(1-e-(21/t))式中，UD为放电能量。
       为了便于比较，使用1nF的电容和1MΩ的负载电阻，利用公式来估算能量放电时间。70％能量释放所需理论放电时间为0.6ms，50％能量释放所需理论放电时间为0.35ms。而实验中，这两种能量释放所需放电时间分别为0.66ms和0.3ms。估计值和测量值之间的差异反映了非线性［有效介电常数在高场（＞100MV／m）变小］和介电响应的频率依赖性（介电常数在较高频率或较短放电时间下变得较小）。此外，ESR在高频（或短放电时间）下很小，并且在放电后时间变长。
       对于相同的三元共聚物薄膜电容器，其他负载电阻（(RLL分别为100kΩ和1kΩ）下放电能量密度如图所示。正如预期的那样，减小的RL会缩短放电时间。然而，仔细检查实验数据发现，放电时间的减少与RL的减少不成比例。
      在实际应用中，当电介质或电容器充电后，存储的能量被放电到外部负载，放电过程由负载、电工互连和电容器组成的整个电路决定，有时甚至电缆的长度变化也会强烈的影响放电过程、电压和电流波形。因此P-E回滞测量的放电条件与实际实用中的放电条件明显不同，并且在实际应用中从P-E回滞环获得的能量密度可能偏离（通常高于）真实的放 电能量密度。       为了评估介电材料在类似于现实应用的放电条件下的性能，另一种测试方式用于测量介电材料的储能特性。在测量过程中，首先将介电材料充电到给定的电压，然后，将电容器中的存储的能量放电到外部负
载，如上图（1），经测试的介电材料可以建模为理想的无损耗电容，与电阻{等效串联电阻（ESR）}串联，代表介质材料的损耗。很容易看出，当外部负载电阻RL》ESR时，大部分储存的能量将通过ESR（电介质材料tanδ 、电极和连接电缆的电阻等）消散，并且来自RL测量的能量密度将远远小于存储的能量密度（快速放电）。因此，如果RL》ESR，介质电容器的放电效率将取决于负载条件，并且可以非常高。RL的选取影响着测试的放电速度。较大的RL意味着较大的RLC常数（C是材料的电容）较慢的放电速度。在测试中，尽管可以固定RL，但是介电材料的电容是可能不是恒定的，因为材料介电性能具有场致依赖性。无论怎样，总是可以使用负载电阻和弱场电容来估算放电速度，并选择负载电阻进行测试。
技术概述 / Technical Overview
典型的测试电路 / Typical Test Circuit
利用放电电路进行测试 / Discharge Circuit
序言 / Preamble
扩展性强
数据采集
可用作极化材料
疲劳测试
放电电流高
可作为信号源
寄生电容小，动作时间短
电流电压
适用多种样品测试
变温测试
两种测试模式
可外接高压放大器或高压直流电源；
通过示波器采集数据，并能直接计算
储能密度；
可用于极化材料之用；
可以进行疲劳测试；
通过电流探头检测放电电流，可达100A；
可以作为一个信号源，产生任意波形；
本系统采用特殊高压开关，通过单刀双掷控制充电和放电过程，开关可以承受10kV高压，寄生电容小，动作时间短；
电压10kV，电流5mA。
定制载样平台，可适用于陶瓷和薄膜样品测试；
可以进行变温测试，RT~250℃；
实现欠阻尼和过阻尼两种测试模式，欠阻尼测试时，放电回路短路，不使用电阻负载，过阻尼测试时，使用较大的精度高的无感电阻作为放电负载；