커패시터의 시험

커패시터의 시험

 

커패시턴스를 측정하기 위한 방법으로는 몇 가지의 방법이 있지만 일반적으로 멀티미터를 사용하여 측정한다. 현재 아날로그 멀티미터는 거의 사용하지 않고, 대부분 디지털 멀티미터(DMM)를 많이 사용하고 있다. 이번에는 커패시터 측정 원리와 여러 측정방법, 시험방법 대해서 알아본다.

 

 

1.디지털 멀티미터의 커패시턴스 측정

 

일반 디지털 멀티미터 측정 방법

일반 디지털 멀티미터인 Agilent 34410A로 커패시턴스를 측정하는 방법이다.

(Agilent 34410A의 오차율은 5%이며, 커패시터의 오차율은 M급 20%이다.)

 

① Power 버튼을 눌러 전원을 킨다.

② Shift를 누른 후 좌측 하단에 커패시터 심볼 아래 버튼(Freq)을 누른다.

③ 오른쪽 Hi, LO 커넥터에 프로브를 연결한다.

④ 프로브의 양단에 커패시턴스를 연결한다.

⑤ 화면에 나타나는 커패시턴스 값을 확인한다.

 

 

2.LCR미터의 커패시턴스 측정

 

같은 커패시터를 측정하더라도 LCR미터의 커패시턴스 측정과 멀티미터의 커패시턴스 측정값이 차이날 수 있다. 이유는 LCR미터에서는 커패시턴스 측정 시 다양한 주파수를 설정하여 소자를 측정하기 때문에 결과 값이 더 정확하게 나온다. 반면 멀티미터는 커패시터를 충전한 뒤에 저항을 통해서 방전시켜서 커패시턴스 값을 계산한다.

 

높은 손실계수를 갖거나 특성이 좋지 않은 커패시터는 측정에 영향을 준다. 일반적으로 고품질의 필름 커패시터는 이러한 현상이 가장 적고, 전해 커패시터가 가장 크며 세라믹은 중간이다.

 

다음은 핸디형 LCR미터인 LCR RESEARCH사의 ‘LCR Pro1 Plus로 커패시턴스를 측정하는 방법이다.

 

[LCR 미터 커패시턴스 측정 ]

① 측정하는 커패시터에 따라서 적절한 주파수를 맞추거나 주파수를 Auto모드로 놓는다.

② 사진과 같이 LCR미터의 양쪽 팁을 커패시터에 연결한다.

③ LCR미터의 화면에 표시된 커패시턴스 값을 확인한다.

 

 

3.V-I 커브 트레이서를 이용한 시험방법

 

커패시터를 시험하는 방법으로 V-I(전압-전류) 커브 트레이서를 통한 방법이 있다. ABI사의 AICT모듈을 사용했으며, V-I커브 트레이서는 부품의 V-I 특성곡선을 보여주는 장비로 수동부품 및 능동부품 등의 특성을 확인하기 위해 사용한다.

 

커패시턴스의 경우 V-I 특성곡선은 전압, 임피던스, 주파수에 의해 다양한 형태가 나타난다. 커패시터의 기본적인 V-I커브 형태는 아래 이미지의 노란색 원 같은 형태이다. 이는 전압의 변화에 따라서 충전과 방전을 반복하여 찌그러짐이 없는 완벽한 원형의 V-I커브가 이상적인 커패시터의 V-I커브이다.

 

손실 또는 누설이 있을 경우 아래 이미지의 빨간 원과 같이 원형이 찌그러지거나 충전과 방전이 대칭하지 않는 모습을 보인다.

V-I 커브 트레이서 측정 방법

V-I 커브트레이서가 포함된 ABI사의 AICT로 측정하는 방법이다.

 

① 보드마스터의 전원과 Ultimate SW를 실행한다.

② SW가 실행되면, V-I Tester를 클릭하여, 위의 화면을 띄운다.

③ AICT 장비의 전면의 CH1의 V-I커넥터와 접지 커넥터에 클립 케이블 또는 프로브를 연결한다.

④ 클립 또는 프로브를 커패시터의 양단에 연결한다.

⑤ V-I Tester의 화면에서 커패시터의 V-I 커브 곡선을 확인한다.

⑥ Store 버튼을 누르고 다른 커패시터와 커브를 비교한다.

 

[V-I  커브트레이서 시험 및 화면 ] - 1uF  커패시터