拿一只薄膜電容出來看規(guī)格書,額定紋波電流那一欄寫著“100A@100kHz”。但這個(gè)數(shù)據(jù)是在開放空氣里測出來的,電容周圍沒有熱源,散熱條件理想。裝進(jìn)一臺150kW光伏逆變器里試試?旁邊是IGBT模塊,散熱器溫度奔著70℃去了,母線銅排的熱輻射烤著電容外殼。同樣的電流,同樣的電容,芯包溫度差了將近20℃。
廣州智品匯電子科技的電容大電流溫升試驗(yàn)機(jī)不在開放空氣里測。設(shè)備內(nèi)部有一個(gè)密閉測試腔,環(huán)境溫度可在25℃到85℃之間任意設(shè)定。電容裝進(jìn)去之后,先讓腔體溫度穩(wěn)定下來,再施加測試電流。

電流輸出方面,設(shè)備采用線性功放技術(shù)產(chǎn)生純正弦波形,失真度低于1%,頻率范圍覆蓋1kHz到200kHz,輸出電流最大可達(dá)150A,直流偏壓最高5000V。這個(gè)參數(shù)范圍基本覆蓋了目前主流新能源變流器母線電容的工作條件。
測溫手段用的是埋入式熱電偶——從電容外殼的縫隙或引線根部穿進(jìn)去,貼著芯包表面固定好。線徑0.1mm,比頭發(fā)絲還細(xì),不額外導(dǎo)熱也不導(dǎo)電。設(shè)備同步采集芯包溫度、外殼溫度和環(huán)境溫度,三個(gè)數(shù)值在同一時(shí)間軸上看。芯包溫度爬得比外殼快,最終穩(wěn)態(tài)差值在5K到20K之間都是正常的,超出這個(gè)范圍說明熱阻偏大或者灌封工藝有問題。
電容大電流溫升試驗(yàn)機(jī)內(nèi)置了“電流步進(jìn)程序”。用戶設(shè)定好起始電流、步進(jìn)值和終止電流,設(shè)備自動逐級加載,每個(gè)臺階維持30分鐘讓溫度穩(wěn)定下來再自動采集數(shù)據(jù)。測完一個(gè)臺階自動升到下一個(gè),不用人守著手動調(diào)電流。跑完一輪下來,屏幕上直接畫出一條“電流-溫升”曲線——橫軸是電流、縱軸是芯包溫升。電容在你的實(shí)際散熱條件下能扛多大電流、溫升是多少度,曲線上一目了然。
曲線數(shù)據(jù)導(dǎo)出后,電源結(jié)構(gòu)工程師拿來給散熱器做熱校核,電容廠家拿來核對規(guī)格書的標(biāo)稱值。廣州智品匯電子科技有一家做儲能變流器的客戶,用這臺設(shè)備跑完一輪之后,把母線電容的型號從標(biāo)準(zhǔn)品換成了同規(guī)格但灌封料導(dǎo)熱系數(shù)更高的定制版,芯包溫升降了11K。