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電解電容器測試方法指南

來源：網(wǎng)絡(luò) 2021-12-30 21:43:23

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1 目的　　為了規(guī)范電解電容器來料檢驗及抽樣計劃，并促進來料質(zhì)量的提高，特制定該檢驗規(guī)范。　　2 適用范圍　　適用于IQC對電解電容器來料的檢驗?！　? 準(zhǔn)備設(shè)備、工具：　　所需工具及其規(guī)格型號如表1所示：表1（工具規(guī)格型號）

品名	規(guī)格/型號	數(shù)量	品名	規(guī)格/型號	數(shù)量
調(diào)壓器	0V～450V/三相	1臺	電流表	UNI-T	1臺
萬用表	FLUKE-117C	1臺	游標(biāo)卡尺	mm/inch	1把
電橋測試儀	Zentech	1臺	雙綜示波器	LM620C型	1臺
高低溫交變濕熱試驗箱	1臺	溫度計	1支

4 外觀物理檢測　　4.1 首先需檢查待測電容是否有正規(guī)的《產(chǎn)品規(guī)格說明書》，其中需包括產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號、安裝尺寸、工藝要求、技術(shù)參數(shù)以及供應(yīng)商名稱、地址及其聯(lián)系方式，以確保此批次產(chǎn)品是由正規(guī)廠商提供。電容器上的標(biāo)識應(yīng)包括：商標(biāo)、工作電壓、標(biāo)準(zhǔn)靜電容量、極性、工作溫度范圍?！　?.2 參考《產(chǎn)品規(guī)格說明書》的工藝參數(shù)，觀察電容的外觀、顏色、及其材質(zhì)等參數(shù)是否與其所標(biāo)注的工藝指標(biāo)一致。　　4.3 用游標(biāo)卡尺對電容的安裝尺寸進行確認(rèn)，確保電容的直徑、高度以及引出端的直徑與間距等參數(shù)在產(chǎn)品工藝的誤差范圍之內(nèi)，且外觀尺寸要符合本公司選用要求?！　?.4 檢查電容的外觀，確保其外觀整潔、無明顯的變形、破損、裂紋、花斑、污濁、銹蝕等不良狀況；且其標(biāo)識清晰牢固、正確完整。　　4.5 檢查其引出端子，保證其端子端正、無氧化、無銹蝕、無影響其導(dǎo)電性能等狀況，且引出端子無扭曲、變形和影響插拔的機械損傷?！　?.6 檢查電解電容標(biāo)注的生產(chǎn)日期不應(yīng)超過半年，并作好記錄?！　? 容量與損耗測試　　5.1 用電橋測試其實際容量與標(biāo)稱容量是否一致（電解電容一般會有±20%的誤差范圍），其損耗角正切值tanθ（即D值）大小是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)（電解電容器tanθ≤0.25）。　　5.2 對Zen tech電橋測試儀的使用方法：正確連接電源以后，按“POWER”鍵開啟測試儀的工作電壓；按“LCR”鍵選擇測試類型（L：電感，C：電容，R：電阻）?！　?.3 按“UP”與“DOWN”鍵選擇測試量程（μF、nF、pF），按“FREQ”鍵選擇測試頻率（100HZ、120HZ、1KHZ），可根據(jù)廠商提供的技術(shù)參數(shù)來選擇所需的測試頻率，本試驗選擇“100HZ”?！　?.4 按“SERIES”（串聯(lián)）與“PARALLEL”（并聯(lián)）選擇測試的連接方式，小電容（10μF以下）要用并聯(lián)模式，大電容（10μF及以上）用串聯(lián)模式?！　?.5 設(shè)置完成后將電橋測試端口（“LOW”與“HIGH”）連接到電容兩端，用標(biāo)簽紙分別記下其在顯示屏上的容量值與損耗值。并將標(biāo)簽紙貼到相應(yīng)的電容上，以便后續(xù)分析。

6 紋波電壓測試

6.1 按下圖連接電路，將待測電容接至可調(diào)直流電源（注意正負(fù)極不要接反），示波器探頭正極串聯(lián)一個無感電容（1μF 1200V.DC）至待測電容的正極。

6.2 對示波器的設(shè)置，要先將其設(shè)置為直流測試檔位，且示波器電壓微調(diào)旋鈕要鎖死。

6.3 在測試過程中，要用調(diào)壓器將直流電壓慢慢調(diào)高到額定電壓，且要密切關(guān)注示波器顯示的變化，選擇正確的量程，保證能從示波器波形上準(zhǔn)確讀出電壓的大小。

6.4 用相機拍下紋波波形，且用標(biāo)簽紙記錄示波器的量程與格數(shù)（即計算出紋波電壓）并將其貼到相應(yīng)的電容之上，以備后續(xù)分析比較之用。

6.5 記錄完畢后，斷開直流電源，將待測電容和無感電容用燈泡負(fù)載進行放電后，將待測電容拆下測試臺。

7 漏電流的測試

7.1 間接測量方法

按照下圖接線。將待測電容串連一個1K的電阻，接至直流可調(diào)電源。用示波器探頭接至電阻兩端，通過采樣電阻兩端的電壓信號，間接算出待測電容的漏電流。

操作要領(lǐng)及注意事項：電路接好后，將直流可調(diào)電源調(diào)至電容的額定電壓，待電路平衡兩分鐘后，讀取電阻兩端的電壓值。讀示波器時，電壓微調(diào)旋鈕應(yīng)鎖死，記錄電壓波形的最大值作為電壓值，除以電阻值即得到漏電流的值；調(diào)節(jié)直流電源時，應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)（約150V/分鐘），避免因充電時電流過大而燒壞電阻；試驗結(jié)束后應(yīng)將電容放電后再取下，避免出現(xiàn)事故。

7.2 直接測量方法

按下圖接線，在電容與直流電源之間外加串聯(lián)一空氣開關(guān)，先將S1和S2分別閉合，調(diào)節(jié)調(diào)壓器至額定電壓給電容充電兩分鐘。

之后將S1和S2均斷開，此時可調(diào)電源處在額定值不要動。在S1和S2之間加一個毫安表，如下圖所示，將S1和S2均閉合，穩(wěn)定一分鐘后通過毫安表直接讀出漏電流的大小。

7.3 注意事項

切忌不可在未給電容充電時直接將毫安表串聯(lián)到線路中，因開始充電電流較大，稍不慎會將毫安表燒壞。在拆卸過程中，首先要先用燈泡負(fù)載給電容放電，在放電時要先將毫安表拆下，并且要保證放電電流不通過測試電阻，以防將測試電阻與毫安表損壞。

7.4 1.2Un下的漏電流

將直流電壓調(diào)至電解電容額定電壓的1.2倍，再次測量其漏電流并將不同的樣品進行對比。

8 防爆試驗

8.1 直流測試

將待測電容施加反向直流電壓，慢慢調(diào)整可調(diào)直流電壓，同時用鉗流表密切觀察電流大小，直流電源的設(shè)定一般不超過30V，根據(jù)電容器的尺寸設(shè)定電流值如下：

6mm≤電容直徑≤22.4mm時，電流不能超過1A；電容直徑>22.4mm時，電流不能超過10A。

8.2 實驗過程中用溫度計密切觀察電容表面溫度（可將溫度計的感應(yīng)觸頭用膠帶纏在電容上），注意剛開始電流很小幾乎為零，當(dāng)電容溫度升高時（約35～40℃），電流明顯增大，此時應(yīng)密切觀察，電流達(dá)到或接近10A時，應(yīng)將電壓調(diào)低保證電流控制在10A以內(nèi)。

8.3 試驗開始后30分鐘之內(nèi)，電容器保險閥應(yīng)打開。若電容保險閥打開，應(yīng)立即切斷電源（350V6800μF的電解電容在以下條件下會自動打開：電流約8A，表面溫度約45～60℃），如果電流接近10A且經(jīng)過30分鐘之后保險閥仍未打開，則此項功能缺失。

9 溫度試驗

9.1 電容的容量

會因為環(huán)境溫度的不同而改變，一般情況下，容量會因溫度升高而增大。溫度試驗就是在設(shè)定的溫度之下經(jīng)過平衡之后測試電容容量的變化。

9.2 高溫試驗

分別接兩條小線至待測電容的引出端子，先在常溫下測試兩條引線端的容量并標(biāo)明標(biāo)號做記錄，然后將電容放進高低溫交變濕熱試驗箱，引線留在試驗箱外面以便測試電容容量。

打開試驗箱開關(guān)按鈕，點擊屏幕中“溫度設(shè)置”，將溫度設(shè)置為100℃，點擊“運行”，試驗箱開始工作。待溫度達(dá)到100℃后約2小時再次測試容量，算出容量的變化百分比（差值÷最初測量值）。實驗中可將不同品牌的電容放進試驗箱中一同測試以節(jié)省時間。

9.3 低溫試驗

將待測電容放進試驗箱（注意不要使用經(jīng)高溫測試過的電容，特殊需求除外）。打開試驗箱開關(guān)按鈕，點擊屏幕中“溫度設(shè)置”，將溫度設(shè)置為-25℃，點擊“運行”，試驗箱開始工作。待溫度達(dá)到-25℃后約2小時再次測試容量，算出容量的變化百分比（差值÷最初測量值）。

9.4 注意事項

試驗中應(yīng)密切關(guān)注電容有無明顯變化，如果出現(xiàn)電容表面開裂、保險閥打開等嚴(yán)重狀況，則應(yīng)使試驗箱立即停止工作，試驗中應(yīng)嚴(yán)格按照試驗箱的操作規(guī)程操作，不可隨意打開試驗箱門，高溫試驗結(jié)束后，待試驗箱內(nèi)部溫度降下來之后再將電容取出，避免燙傷等事故發(fā)生。

10 同機對比測試

10.1 同機對比測試是通過對同臺機器，相同安裝位置，相同型號，但不同廠商的電容進行的測試，通過用示波器對其紋波的對比檢測，可以直觀的分析出電容性能的優(yōu)良。

10.2 此處可以用一臺CHP3030的機器為例，先用示波器記錄其空載時電解電容的紋波波形（示波器探頭側(cè)要加無感電容進行隔離），然后帶載50%~100%測其紋波波形并記錄模塊溫度，開始十五分鐘內(nèi)每隔三分鐘記錄一下IGBT三相的模塊溫度，而后每十分鐘記錄一次IGBT溫度，持續(xù)測試記錄120分鐘左右。

10.3 而后將上述位置電容用不同廠商的電容分別逐次進行替換，用示波器記錄其電容兩端的波形并記錄模塊溫度，并將各項溫度繪制成溫度曲線，不同廠商間進行對比分析。10.4此項測試過程中要保證安全操作，特別是對電解電容，拆卸時務(wù)必用燈泡負(fù)載對其進行放電，確保無安全隱患的出現(xiàn)。

11 同型號UPS對比測試

11.1 同型號UPS對比測試，即是用兩臺相同型號的UPS機器，相同位置安裝不同廠商提供的電容進行的對比測試。

11.2 兩臺CHP3030KVA安裝好電解電容后，測量其空載紋波電壓和帶載50%~100%后的紋波，并記錄兩臺機器的模塊溫度，進行對比。

11.3 測試中示波器的兩個探頭應(yīng)設(shè)置在相同倍率、相同檔位。測試完成后，需將機器還原，在拆卸電解電容的之前必須先用燈泡負(fù)載對其進行放電處理，而后將所測得數(shù)據(jù)與紋波波形進行分析處理，并將各項溫度繪制成溫度曲線，不同廠商間進行對比分析。

12 電容的綜合性能判斷

將以上測試數(shù)據(jù)，同類別、同型號、不同廠商的電容從測算容量、容量誤差（越小越好）、損耗（越小越好）、溫升、紋波電壓（越小越好）等全方位、多角度的綜合性分析，以確定此電容性能指標(biāo)的優(yōu)良。

13 處理和標(biāo)示方法

經(jīng)抽樣檢查、判定為合格的整批接收；但在檢驗中發(fā)現(xiàn)的不合格品，應(yīng)及時做好不合格品標(biāo)識，作隔離并通知供應(yīng)商退貨處理。

關(guān)鍵詞：電解電容器測試方