ESR y ESL en condensadores de enlace de CC

El analizador de impedancia MFIA —un instrumento universal para tareas de I+D y control de calidad— se puede emplear para medir la resistencia serie equivalente (ESR) y la inductancia serie equivalente (ESL) de condensadores de enlace de CC en un amplio rango de frecuencias.

Analizador de impedancia MFIA
Analizador de impedancia MFIA

Su misión

Los condensadores de enlace de CC se emplean de forma generalizada en la etapa del inversor donde el suministro de CC se convierte de nuevo a CA. En los vehículos eléctricos, por ejemplo, cuando el transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) se desactiva, se induce una punta de descarga de tensión proporcional a la inductancia parásita. Por lo tanto, para prevenir daños por choque eléctrico es importante reducir la inductancia serie equivalente (ESL) del condensador. Asimismo, es deseable que la resistencia serie equivalente (ESR) sea baja para mejorar la eficiencia del dispositivo y suprimir la disipación de calor. Por consiguiente, la caracterización de baja ESL y baja ESR con un analizador de impedancia es esencial a la hora de verificar el comportamiento del condensador dentro del rango de frecuencias de interés. Estas medidas marcan las pautas para el futuro desarrollo de componentes.

Medidas precisas de impedancia
Medidas precisas de impedancia: medida de impedancia de un condensador de enlace de CC con el analizador de impedancia MFIA utilizando un elemento de fijación de baja ESL personalizado
Abrir Lightbox

Solución Rohde & Schwarz

Una configuración de medida con varios instrumentos para caracterizar la ESL y ESR incluye un medidor LCR y una combinación de osciloscopio y generador de señales para deducir la ESL y ESR de la ecuación de impedancia de autorresonancia a una frecuencia fija. El uso de un analizador de impedancia con un elemento de fijación adecuado simplifica la configuración de medida y amplía las posibilidades de medida con funciones que permiten entender las características de ESR y ESL para la frecuencia de funcionamiento efectiva, y no solo para la frecuencia especificada en las especificaciones técnicas. Tanto los fabricantes como los integradores de condensadores de enlace de CC pueden reducir de este modo los posibles riesgos ya en una fase temprana.

El analizador de impedancia MFIA de Zurich Instruments, empresa del grupo Rohde & Schwarz, es el instrumento perfecto para caracterizar condensadores de enlace de CC. Este equipo puede ejecutar medidas de impedancia en un amplio rango, desde menos de 1 mΩ hasta 1 TΩ y más allá; y, gracias a su innovadora arquitectura, realiza estas medidas con gran rapidez. El software de control de instrumentos LabOne permite acceder a un conjunto completo de herramientas que incluye funciones de barrido, generación de diagramas, de osciloscopio y muchas otras. El software permite registrar diversos parámetros, como ESR, ESL, C, y D en paralelo.

Ventajas

  • Integrado: un solo instrumento permite realizar medidas de ESR, ESL y muchos otros parámetros como C o D
  • Preciso: la compensación de Z baja por parte del usuario permite obtener medidas fiables y repetibles en el régimen de sub mΩ
  • Intuitivo: con la interfaz de usuario LabOne se pueden visualizar múltiples trazas en el mismo diagrama gracias al módulo de representación de diagramas en el dominio temporal y la herramienta de barrido en el dominio frecuencial
  • Completo: la espectroscopia de impedancia permite extraer más información que una solución de frecuencia fija
  • Comparativo: la exportación y reimportación de trazas de medida se puede utilizar para analizar efectos del envejecimiento de los componentes o para comprobar la reproducibilidad de las medidas, por ejemplo

¿Por qué elegir la solución de Rohde & Schwarz?

  • Incluye un asesor de compensación que permite ajustar el plano de medida en el conector del dispositivo mediante un proceso de compensación short/load
  • Alcanza una línea de base de medida de 10 pH y 10 μΩ en un rango de frecuencias desde 100 Hz hasta 5 MHz
  • Visualiza directamente gran cantidad de valores y trazas, determinadas automáticamente a partir de los circuitos equivalentes integrados gracias a la herramienta de barrido y representación de diagramas de LabOne
  • Facilita el control remoto completo por API para la integración en entornos complejos de laboratorio o configuraciones de producción
  • Mejora la trazabilidad con archivos de configuración del instrumento y de compensación únicos
  • Ofrece una alta fiabilidad y repetibilidad gracias al elemento de fijación de baja ESL perfectamente definido
Medidas de ESL y ESR con el analizador de impedancia MFIA
Medidas de ESL y ESR con el analizador de impedancia MFIA: medidas de ESL y ESR de condensadores de enlace de CC de bajo coste (curvas azules) y de alto rendimiento (curvas rojas) comparadas con las líneas de base (curvas verdes)

Resumen

El analizador de impedancia MFIA de Zurich Instruments se puede utilizar para medir la ESR y ESL de condensadores de enlace de CC en un amplio rango de frecuencias, en lugar de solamente con frecuencias fijas. Con él, tanto fabricantes como integradores pueden confirmar las especificaciones técnicas con rapidez y en una fase temprana, lo que permite reducir posibles riesgos del diseño. En las pruebas de línea de producción, el control por API reduce la complejidad, pues simplifica la integración del MFIA en la configuración de medida.

El MFIA es un instrumento flexible con muchos modos de medida de impedancia diferentes para caracterizar aspectos clave de los componentes, como p. ej. los efectos del envejecimiento. Si desea obtener más información, no dude en consultarnos para solicitar una demostración.