电介质材料在现代能源储存与电力电子领域中扮演着重要角色,其储能与放电性能直接影响器件效率与系统可靠性。传统的电滞回线测试方法虽广泛应用,但在评估材料实际放电能力时存在局限——测试过程中电荷释放至高压源而非真实负载,导致测得的储能密度常高于材料实际可释放能量,难以真实反映其在应用场景中的表现。
针对这一技术痛点,Huace-DCS10kV电介质充放电测试系统应运而生。该系统基于电容放电电路原理设计,通过高速MOS高压开关控制充放电过程,实现对介电材料在接近实际工况下的放电行为进行有效测量。系统首先将样品充电至设定电压,随后通过开关将存储能量释放至外部电阻负载,并实时记录电压、电流随时间变化,从而计算材料的实际可释放能量密度。

系统核心优势:
更贴合实际放电机制:模拟真实负载条件,克服传统P-E回线测试中能量评估偏高的问题。
高灵活性测试平台:支持外接高压放大器或直流电源,适用于薄膜、陶瓷等多种样品类型,并可进行变温测试(RT~250°C)。
信号控制与采集:具备任意波形生成能力,集成高带宽电流探头,支持峰值电流达100A的放电监测,数据通过示波器实时采集并直接计算储能参数。
双模式测试支持:提供欠阻尼与过阻尼两种测试模式,用户可通过选用不同负载电阻灵活调节放电速度,适应多样化的研究需求。
高可靠性与耐久性:采用耐压15kV、寿命达百万次的高压开关,动作响应快、寄生电容小,确保测试过程稳定可重复。
典型应用与数据分析示例:
以P(VDF-TrFE-CFE)三元共聚物为例,系统可清晰展示不同负载电阻下放电能量密度随时间的变化趋势。实验数据表明,负载电阻的选择显著影响放电速度与能量释放曲线,且材料的非线性介电响应与频率依赖特性在放电过程中均有体现,这为深入理解材料在高电场下的行为提供了可靠依据。
主要技术参数:
型号:Huace DSC-10KV
高压输出:3kV/5kV/10kV/15kV可选,电流0~5mA
峰值电流监测范围:0~100A(可扩展至150A)
电流探头带宽:120MHz
温度控制范围:0~200°C,稳定性±0.1°C
适用样品类型:薄膜、厚膜、陶瓷、玻璃等
扩展功能:支持与各类极化设备配合,完成多类压电与介电材料的综合测试。
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