在高電流實驗室表征裝置方面的制造及應(yīng)用（二）

C.放電電阻

　?。?）根據(jù)RC時間常數(shù)原理，放電電阻的阻值可根據(jù)所需的放電時間來確定。電阻和電容成正比關(guān)系，電阻值越大，則時間常數(shù)越大（放電時間越長）。

　　根據(jù)該原理，適合于150mF電容器的電阻值為9.9?，兩者乘積所得的時間常數(shù)為1.485s。

　　t=RC （1）

　　同時也采用47μF電容器進(jìn)行實驗以研究電容器特性。如圖5所示，該實驗裝置包括一個電阻、一個電容器和一個函數(shù)發(fā)生器。函數(shù)發(fā)生器觸發(fā)5V的脈沖信號為電容器充電，經(jīng)過一段時間后電容器放電。

　　圖5 電容器放電電路圖

　　注釋：Function generator （5V）--函數(shù)發(fā)生器 （5V）

　　可觀察到，采用10?電阻時，電容器放電耗時2.6ms；采用1k?電阻時，放電時間則延遲至39.2ms。表1匯總不同電阻值所對應(yīng)的電容器放電時間。據(jù)觀察，電容器放電時間的增加與電阻值的增加成正比關(guān)系。

　　表1 電容器放電時間

　　四、應(yīng)用

　　圖6（a）為用于高電流測量的實驗室裝置。所需的輸出電流約為60A，且與常規(guī)裝置相比，新的實驗室裝置不存在偏差。事實上，由于放電電阻效應(yīng)，新裝置的供電電壓波紋較少。測量結(jié)果對比見圖7。

　　圖 6 用于高電流測量的實驗室裝置：（a） 當(dāng)箱門關(guān)閉時導(dǎo)通 （b） 箱門打開時斷開

　　圖 7 測量結(jié)果：（a） 舊實驗室裝置 （b） 采用移動箱的新實驗室裝置

從圖6 （b） 中還可看出，當(dāng)箱門打開時，測量會立即中斷。如此可避免實驗室事故，并能讓實驗室裝置更加整齊有序。由于購買新的品牌高電壓電源成本較高，所以在測量裝置中采用電容器的方案無需購買高電壓電源即可實現(xiàn)目的。

　　示波器下方的綠色波形代表被測設(shè)備的負(fù)載電流 （IL）。短路電流的初始高峰電流限值始終大于重復(fù)性的電流限值。當(dāng)被測設(shè)備開啟時，它會立即進(jìn)入電流限制模式。第一個波峰表示被測設(shè)備達(dá)到電流限制模式，隨后的重復(fù)性電流限值則是根據(jù)設(shè)備的具體結(jié)溫而確定的。換句話說，設(shè)備立即開始進(jìn)一步