Убедитесь, что кабели, используемые во время испытания, соответствуют максимальному номинальному напряжению испытательной системы. Во время определения характеристик силовых устройств в отключенном состоянии часто встречаются испытания высокого напряжения и слабого тока, и используются кабели, которые могут обеспечить характеристики, необходимые для таких испытаний.
Во время испытаний высоким напряжением обеспечьте достаточную изоляцию и сведите к минимуму влияние тока утечки и емкости системы.
Надлежащая изоляция
Используйте кабель с номинальным выдерживаемым напряжением, равным как минимум максимальному напряжению испытательной системы. Для измерения слабого тока используйте в испытательном приспособлении высококачественные изоляторы. Сопротивление изоляции, параллельное сопротивлению ИУ, приведет к ошибкам измерения. С источником-измерителем (SMU) модели 2657A в испытательной цепи могут присутствовать напряжения до 3 кВ, поэтому ток через эти изоляторы относительно велик по сравнению с измеренным током через ИУ. Для хороших результатов измерений убедитесь, что сопротивление изоляции на несколько порядков превышает сопротивление тестируемого устройства.
Ток утечки и емкость системы
Используйте ограждения, чтобы свести к минимуму влияние изоляторов в испытательной цепи. Охрана — это метод, позволяющий заставить узел с низким импедансом в цепи быть приблизительно эквипотенциальным с узлом входного терминала с высоким импедансом. На рис. 1 даже при использовании высококачественного изолятора утечка тока из изолятора все еще существует. Эта утечка может быть проблематичной при измерении токов в наноамперном диапазоне. Обратите внимание, как защита улучшает измерение. Ток утечки будет протекать через узел измерения высокого сопротивления (HI), поэтому ток утечки не учитывается при измерении.
Поскольку клемма защиты и клемма высокого сопротивления имеют одинаковый потенциал, напряжение защиты является опасным напряжением. Поэтому используйте триаксиальные кабели для включения защитных цепей и защиты операторов от поражения электрическим током. В триаксиальном кабеле конец с высоким сопротивлением соединяется с центральной жилой, внутренний экран служит для защиты, а внешний экран заземляется.
Защита также сводит к минимуму влияние емкости системы. Емкость системы влияет на установку источника напряжения и измерение тока. Испытательная установка должна позволять заряжать конденсаторы и устанавливать ток на уровне или ниже ожидаемого уровня собственных шумов устройства. Высокоимпедансная природа этих настроек неизбежно приводит к длительному времени установления. Обычная емкость триаксиального кабеля составляет около 40 пФ/фут. Для двух- или трехметрового кабеля емкость составляет порядка нескольких сотен пикофарад, а время установления напряжения составляет десятки миллисекунд в зависимости от максимального тока испытательной установки. Размещение защиты на внутреннем экране триаксиального кабеля означает отсутствие падения напряжения в изоляции кабеля. Следовательно, емкость этого изолятора не нужно заряжать. В установившемся режиме напряжение защиты клеммы с высоким импедансом (HI) находится в пределах 4 мВ в соответствии со спецификациями источника-измерителя (SMU) модели 2657A. Модель HV-CA-554 компании Keithley представляет собой трехосный высоковольтный кабель, способный безопасно передавать сигналы с защитным напряжением до 3280 В. Кабель Keithley HV-CA-554 может удовлетворить потребности слаботочных систем измерения напряжения 3 кВ. Чтобы свести к минимуму время установления и ток утечки, защита источника-измерителя (SMU) подключается непосредственно к контактам устройства. Это позволяет избежать необходимости заряжать другие конденсаторы в системе. Поскольку напряжение защиты может достигать 3 кВ, важно убедиться, что клемма защиты находится на безопасном расстоянии от других проводников.
В некоторых системах необходимо преобразование в коаксиальное соединение. Для тестирования высокого напряжения SHV является стандартным коаксиальным соединителем. Комбинация кабелей SHV-CA-553 от Keithley позволяет преобразовать высоковольтные трехосные SHV. Эти кабели объединяются с использованием триаксиальных кабелей, чтобы можно было реализовать максимально возможную защиту перед подключением к SHV. Использование коаксиального соединения приведет к ухудшению характеристик, так как преимущества защиты теряются с точки прекращения защиты. Это означает, что остаточная емкость кабеля и емкость испытательной системы должны быть заряжены.
При проектировании испытательного приспособления пользователь может принять меры для минимизации емкости за счет уменьшения длины дорожек и длины соединений устройств после преобразования триаксиального сигнала в коаксиальный.
На этапе зондирования влияние перехода на коаксиальные соединения может быть еще больше, когда кабели и соединения зависят от размера пластины и ориентации устройства (вертикальной или поперечной). Если принять во внимание емкость кабеля, емкость станции зондирования может легко достигать нанофарад, что приводит к увеличению времени зарядки конденсатора и времени установления измерений.
Elecbee — компания, специализирующаяся на исследованиях и разработках, производстве и продаже электронных разъемов, адаптеров и антенн. Будь то технологии, исследования и разработки, производство или бизнес, она занимает лидирующие позиции в отрасли. Если вы хотите узнать больше о наших продуктах или вам нужна соответствующая помощь и поддержка, вы можете напрямую связаться с нашим техническим персоналом в режиме реального времени на веб-сайте или отправить электронное письмо по адресу service@elecbee.com. Все сотрудники Elecbee рассчитывают на сотрудничество с вами.