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JP2001242204A - コンデンサの直流抵抗測定方法及びその装置 - Google Patents

コンデンサの直流抵抗測定方法及びその装置

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Publication number
JP2001242204A
JP2001242204A JP2000051563A JP2000051563A JP2001242204A JP 2001242204 A JP2001242204 A JP 2001242204A JP 2000051563 A JP2000051563 A JP 2000051563A JP 2000051563 A JP2000051563 A JP 2000051563A JP 2001242204 A JP2001242204 A JP 2001242204A
Authority
JP
Japan
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capacitor
voltage
resistance
charging
measuring
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000051563A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Mori
正行 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Chemi Con Corp filed Critical Nippon Chemi Con Corp
Priority to JP2000051563A priority Critical patent/JP2001242204A/ja
Publication of JP2001242204A publication Critical patent/JP2001242204A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ迅速にしかも正確に直流抵抗を測定
できるコンデンサの直流抵抗測定方法及びその装置を提
供する。 【解決手段】 コンデンサ(4)を定電流等の充電電流
(ic)で所定電圧(Vm)まで充電させた後、コンデ
ンサ(4)を一定時間開放状態に置いて端子間電圧(V
n)を測定し、前記所定電圧(Vm)から前記一定時間
経過後の端子間電圧(Vn)を減算して電圧降下(ΔV
=Vr)を求め、この電圧降下を充電電流(ic)で除
すことにより、コンデンサの直流抵抗(r)を算出する
直流測定方法及びその装置である。このような構成によ
れば、簡単かつ迅速にしかも正確に電気二重層コンデン
サの直流抵抗を求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサ等のコンデンサの直流抵抗の測定に用いられる直流
抵抗測定方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気二重層コンデンサ等のコンデンサ
は、その性能を示すパラメータとして直流抵抗が存在
し、理想コンデンサと直流抵抗との直列回路がその等価
回路として知られている。コンデンサが持つ直流抵抗を
把握することは、コンデンサの品質や特性を評価するた
めに不可欠である。コンデンサの直流抵抗を測定する技
術には、例えば、特開平10−319066号「容量性
素子の等価直列抵抗測定方法および等価直列抵抗測定装
置」が知られているが、その測定方法は極めて複雑であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電気
二重層コンデンサ等のコンデンサの直流抵抗の測定に
は、従前より各種の抵抗測定法が用いられているが、簡
単かつ迅速に測定し、しかも、短時間で正確な直流抵抗
を求めることができなかった。
【0004】そこで、本発明の課題は、簡単かつ迅速に
しかも正確に直流抵抗を測定できるコンデンサの直流抵
抗測定方法及びその装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンデンサ
(4)を定電流等の所定の充電電流(ic)で所定電圧
(Vm)まで充電させた後、コンデンサ(4)を一定時
間開放状態に置いて端子間電圧(Vn)を測定し、前記
所定電圧(Vm)から前記一定時間経過後の端子間電圧
(Vn)を減算して電圧降下(ΔV=Vr)を求め、こ
の電圧降下を充電電流(ic)で除すことにより、コン
デンサの直流抵抗(r)を算出する直流測定方法及びそ
の装置である。このような構成によれば、簡単かつ迅速
にしかも正確に電気二重層コンデンサの直流抵抗を求め
ることができる。
【0006】本発明のコンデンサの直流抵抗測定方法
は、コンデンサ(4)を定電流又は定電流と同等の電流
を充電電流(ic)として充電する工程と、前記コンデ
ンサの端子間電圧を所定電圧(Vm)に到達させた後、
前記コンデンサを開放状態にする工程と、前記開放状態
で一定時間(T)が経過した後、前記コンデンサの端子
間電圧(Vn)を測定する工程と、前記所定電圧から前
記一定時間経過後の前記端子間電圧を減算して算出され
る電圧降下(ΔV)を前記充電電流で除して前記コンデ
ンサの直流抵抗(r)を算出する工程とを備えたことを
特徴とする。
【0007】ところで、コンデンサは、直流抵抗(r)
と容量(C)との直列回路で構成される。このコンデン
サを定電流からなる充電電流(ic)で所定電圧(V
m)まで充電すると、この所定電圧(Vm)は、直流抵
抗(r)による電圧降下(Vr)と容量(C)による電
圧降下の加算値で与えられる。所定電圧(Vm)に充電
されたコンデンサを一定時間(T)だけ開放状態してコ
ンデンサの端子間電圧(Vn)を測定する。この場合、
直流抵抗(r)における電圧降下が消失し、容量(C)
における電圧降下が残留するので、これが端子間電圧
(Vn)として測定される。そこで、所定電圧(Vm)
から端子間電圧(Vn)を減算すると、直流抵抗(r)
における電圧降下(Vr)が電圧降下(ΔV)として求
められる。この電圧降下(ΔV)は充電電流(ic)と
直流抵抗(r)の積(ΔV=r・ic)であるから、電
圧降下(ΔV)を充電電流(ic)で除すことで、コン
デンサの直流抵抗(r)が算出される。
【0008】本発明のコンデンサの直流抵抗測定装置
は、コンデンサ(4)を定電流又は定電流と同等の電流
を充電電流として供給する充電手段(電源装置2及び充
電回路14)と、前記コンデンサの端子間電圧を所定電
圧(Vm)に到達させた後、前記コンデンサを前記充電
手段から切り離し、開放状態にする切換手段(スイッチ
8)と、前記開放状態で一定時間が経過した後、前記コ
ンデンサの端子間電圧(Vn)を測定する測定手段(電
圧計18)と、前記所定電圧から前記一定時間経過後の
前記端子間電圧を減算して算出される電圧降下(ΔV)
を前記充電電流で除して前記コンデンサの直流抵抗を算
出する演算手段(演算装置20)とを備えたことを特徴
とする。この直流抵抗測定装置は、前記測定方法を装置
として実現したものであり、前記測定原理を以てコンデ
ンサの直流抵抗を容易かつ迅速に算出することができ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のコンデンサの直
流抵抗測定方法に用いられる直流抵抗測定装置の実施形
態を示している。
【0010】電源装置2は、直流抵抗を測定する試料と
してのコンデンサ4に充電電流を流す充電手段であっ
て、正側の出力端子+OUT 、負側の出力端子−OUT 、正
側のセンス端子+SENSE 、負側のセンス端子−SENSE を
備えている。
【0011】電源装置2の出力端子+OUT とコンデンサ
4の正極側端子10との間には抵抗6及び切換手段とし
てスイッチ8が接続されているとともに、電源端子2の
センス端子+SENSE とコンデンサ4の正極側端子10と
が直結されている。また、コンデンサ4の負極側端子1
2は、電源装置2の出力端子−OUT 及び電源装置2のセ
ンス端子−SENSE に直結されている。即ち、電源装置2
の出力端子+OUT と出力端子−OUT との間には抵抗6、
スイッチ8及びコンデンサ4が直列に接続され、コンデ
ンサ4の充電回路14が構成されている。
【0012】また、抵抗6の端子間には充電電流icを
測定する電流計16が接続され、また、電源装置2のセ
ンス端子+SENSE とセンス端子−SENSE との間にはコン
デンサ4の端子間電圧を測定する電圧計18が接続され
ている。
【0013】そして、電流計16及び電圧計18の測定
値からコンデンサ4の直流抵抗rを演算する演算装置2
0が設置されており、この演算装置20はパーソナルコ
ンピュータ又は他の演算手段で構成されている。演算装
置20は、内部又は外部に記憶手段を備えて、電流計1
6及び電圧計18の測定値を記憶し、演算プログラムに
従って直流抵抗rを算出する。
【0014】次に、コンデンサ4の直流抵抗測定方法を
説明すると、充電工程では、スイッチ8を閉じてコンデ
ンサ4に充電回路14を通して電源装置2から所定の充
電電流icを供給し、コンデンサ4を所定電圧Vmまで
充電する。この充電電流icは定電流又は定電流と同等
の電流を設定すればよい。この充電電流icは、所定の
値に予め設定するとともに電流計16で測定し、この測
定値は演算装置20のメモリに格納される。
【0015】次に、コンデンサ4が所定電圧Vmに到達
した後、スイッチ8を開いてコンデンサ4を一定時間T
だけ開放状態とする。
【0016】この開放工程を経た後、コンデンサ4の端
子間電圧Vnを電圧計18で測定し、この測定値は演算
装置20のメモリに格納される。
【0017】図2において、(A)はコンデンサ4の充
電電圧(V)の推移、(B)は定電流による充電電流i
cを示しており、t1 は所定の端子間電圧Vmに到達
し、スイッチ8を開いた時点、t2 は時点t1 から一定
時間Tが経過した時点、即ち、コンデンサ4の端子間電
圧Vnを測定する時点である。
【0018】ここで、コンデンサ4の等価回路は、図3
に示すように、直流抵抗rと容量Cとの直列回路で与ら
れる。そこで、このコンデンサ4に定電流からなる充電
電流icを流すと、図4の(A)に示すように、直流抵
抗rには電圧降下Vr、容量Cには電圧降下Vcが発生
し、所定電圧Vmまで充電した場合、電圧Vmは、 Vm=Vr+Vc =r・ic+Vc ・・・(1) である。そして、コンデンサ4を開放状態に一定時間T
放置した後、コンデンサ4の端子間電圧Vnは、直流抵
抗rの電圧降下(r・ic)は消失するので、この端子
間電圧Vnは、コンデンサ4の容量Cで保持されている
電圧であり、式(1)から、 Vn≒Vc ・・・(2) となる。自然放電を無視すれば、Vn=Vcとなる。
【0019】そこで、演算工程では、演算装置20で次
のような演算が行なわれる。即ち、端子間電圧Vmから
端子間電圧Vnが減算され、その結果、電圧降下ΔVが
算出される。即ち、電圧降下ΔVは、 ΔV=Vm−Vn=Vr ・・・(3) であり、電圧降下ΔVは、直流抵抗rの電圧降下Vr
(=r・ic)である。
【0020】そこで、式(1)、(2)及び(3)から Vr=r・ic=Vm−Vn=ΔV ・・・(4) となり、コンデンサ4の直流抵抗rは、 r=(Vm−Vn)/ic=ΔV/ic ・・・(5) となる。したがって、電圧降下ΔVを充電電流icで除
すことで、コンデンサ4の直流抵抗rが算出される。
【0021】このように、コンデンサ4を定電流又は定
電流と同等の電流からなる充電電流icで所定電圧Vm
まで充電した後、一定時間Tだけ開放状態にして端子間
電圧Vnを測定し、端子間電圧Vmと端子間電圧Vnと
の差電圧、即ち、電圧降下ΔVを充電電流icで除すこ
とにより、直流抵抗rを算出することができ、極めて簡
単かつ迅速にしかも正確にコンデンサ4の直流抵抗rを
求めることができる。
【0022】なお、実施の形態では、充電電流icを定
電流として説明したが、定電流と同等又は平均値が定電
流と見做すことができる電流を用いても同様に電気二重
層コンデンサ等のコンデンサの直流抵抗rを測定するこ
とができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果が得られる。 a 簡単かつ迅速にしかも正確に電気二重層コンデンサ
等のコンデンサの直流抵抗を測定することができる。 b 測定装置は定電流を発生する既存の電源装置やパー
ソナルコンピュータを用いて実現することができ、信頼
性の高い測定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンデンサの直流抵抗測定方法及びそ
の装置の実施形態である直流抵抗測定装置を示すブロッ
ク図である。
【図2】本発明のコンデンサの直流抵抗測定方法の実施
形態であるコンデンサの充電電圧の推移及び充電電流を
示す図である。
【図3】コンデンサの等価回路を示す回路図である。
【図4】コンデンサの充電時の端子間電圧の構成、コン
デンサの開放時の端子間電圧を示す回路図である。
【符号の説明】
2 電源装置(充電手段) 4 コンデンサ 8 スイッチ(切換手段) 14 充電回路(充電手段) 16 電流計 18 電圧計(測定手段) 20 演算装置(演算手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンデンサを定電流又は定電流と同等の
    電流を充電電流として充電する工程と、 前記コンデンサの端子間電圧を所定電圧に到達させた
    後、前記コンデンサを開放状態にする工程と、 前記開放状態で一定時間が経過した後、前記コンデンサ
    の端子間電圧を測定する工程と、 前記所定電圧から前記一定時間経過後の前記端子間電圧
    を減算して算出される電圧降下を前記充電電流で除して
    前記コンデンサの直流抵抗を算出する工程と、を備えた
    ことを特徴とするコンデンサの直流抵抗測定方法。
  2. 【請求項2】 コンデンサを定電流又は定電流と同等の
    電流を充電電流として供給する充電手段と、 前記コンデンサの端子間電圧を所定電圧に到達させた
    後、前記コンデンサを前記充電手段から切り離し、開放
    状態にする切換手段と、 前記開放状態で一定時間が経過した後、前記コンデンサ
    の端子間電圧を測定する測定手段と、 前記所定電圧から前記一定時間経過後の前記端子間電圧
    を減算して算出される電圧降下を前記充電電流で除して
    前記コンデンサの直流抵抗を算出する演算手段と、を備
    えたことを特徴とするコンデンサの直流抵抗測定装置。
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