CN103675548A

CN103675548A - 非固体电解质钽电容器脉冲充放电性能测试装置

Info

Publication number: CN103675548A
Application number: CN201310693665.0A
Authority: CN
Inventors: 梁跃昌; 张学政; 聂春杰; 兰苏
Original assignee: CHANGCHUN WEIHONG DONGGUANG ELECTRONIC APPLIANCE Co Ltd
Current assignee: CHANGCHUN WEIHONG DONGGUANG ELECTRONIC APPLIANCE Co Ltd
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-03-26

Abstract

一种非固体电解质钽电容器脉冲充放电性能测试装置，其特征是：脉冲调节电路方波基频信号的输出端与脉冲整形推挽电路的输入端连接，脉冲调节电路基频信号传输的同步控制信号输出端与脉冲整形推挽电路输入端连接，并同时与脉冲计数控制电路输入端连接，脉冲整形推挽电路的推挽输出端与推挽驱动输入端连接，脉冲计数控制电路的脉冲计数输出端与脉冲整形推挽电路输入端连接。有益效果是：与现有的容量、损耗及漏电三参数常规测试方法比较，增加脉冲充放电性能测试，产品的特殊电性能得到了有效验证，使得交付给用户的产品，不再出现上述失效问题，提高了产品应用的可靠性。

Description

非固体电解质钽电容器脉冲充放电性能测试装置

技术领域

本发明属于电子元器件技术领域。

背景技术

非固体电解质钽电容器由于具有体积小、容量大、损耗小、高可靠、长寿命等特点，被广泛用于航天及航空的整机电子电路中。

作为钽电解电容器的基本电性能参数测试，通常只对容量、损耗角正切及漏电流进行测试。然而，当钽电容器在特定的脉冲充放电模式下使用时，仅对电容器的容量、损耗及漏电三参数进行测试，仍不能完全反映出其在大电流脉冲充放电工作状态下，其电参数性能是否满足要求。因此，经常出现容量、损耗及漏电三参数测试合格，但在特定脉冲充放电工作条件下使用时，仍出现产品不能满足用户使用要求的问题，导致产品工作时电性能指标降低，甚至出现失效故障。

发明内容

本发明的目的是：提供一种非固体电解质钽电容器脉冲充放电性能测试装置，它可对电容器在特定脉冲充放电电路中的技术性能，进行有效测试及检验。

本发明的技术方案如下：它由脉冲调节单元、脉冲整形推挽单元、推挽驱动单元、脉冲计数控制单元构成。

脉冲调节电路方波基频信号的输出端与脉冲整形推挽电路的输入端连接，脉冲调节电路基频信号传输的同步控制信号输出端与脉冲整形推挽电路输入端连接，并同时与脉冲计数控制电路输入端连接，脉冲整形推挽电路的推挽输出端与推挽驱动输入端连接，脉冲计数控制电路的脉冲计数输出端与脉冲整形推挽电路输入端连接。

本发明的有益效果是：当对某一规格的电容器进行测试时，可根据用户的实际使用条件，对测试装置的脉冲频率及脉宽进行相应调节，并设置测试所需脉冲个数预置值，将被测电容器接入测试装置中，开启测试开关，测试装置将自动进行脉冲计数，计数到达预置值时，测试装置将自动停止测试，并发出测试完成信号，提示测试人员对产品进行验证。

与现有的容量、损耗及漏电三参数常规测试方法比较，增加脉冲充放电性能测试，产品的特殊电性能得到了有效验证，使得交付给用户的产品，不再出现上述失效问题，提高了产品应用的可靠性。

附图说明

图1是本发明的电路总体框图；

图2是脉冲调节单元电路图；

图3是脉冲整形推挽单元电路图；

图4是推挽驱动单元电路图；

图5是脉冲计数控制单元电路图；

图6是脉冲调节单元信号时序图；

图7是脉冲整形推挽单元信号时序图；

图8是本发明的电路图。

具体实施方式

实施例1

如图8所示，IC是集成电路、K是开关、D是二极管、T是场效应开关管、R是电阻、W是可调电阻、C是电容、L是电感、Cx是被测电容器。

为了确保脉冲频率及脉宽的精度，本测试装置采用集成数字模块构成脉冲信号源，同时为使脉冲前沿时间尽量减小，本电路采用脉冲整形电路，使得脉冲前沿更加陡峭，信号响应时间短，脉冲对电容器的冲击强度更为突出有效。对于脉冲数的设置，采用集成计数器模块电路构成，使得脉冲计数精准，并在完成计数后，自动锁定测试装置，同时，通过发光二极管点亮作为工作结束的指示。脉冲驱动电路采用了场效应开关功率管，其具有响应时间短，工作频率高，抗电流冲击能力强等特性，能有效完成对钽电解电容器的快速充放电过程。

电路原理

1、总体电路构成说明

非固体电解质钽电容器脉冲充放电性能测试装置的总体电路由四个基本单元电路构成（见图1），即：脉冲调节单元；脉冲整形推挽单元；推挽驱动单元；脉冲计数控制单元。

通过测试装置总体框图（见图1）可以看出，脉冲调节单元产生一路方波基频信号V2，输出至脉冲整形推挽单元，进行下一步信号整形及推挽信号分路处理；同时产生一路脉冲触发信号，作为基频信号传输的同步控制信号V4，分别输出至脉冲整形推挽单元及脉冲计数控制单元。脉冲整形推挽单元将整形后的信号进行推挽分路处理，得到推挽控制信号V7、V8，将其输出至推挽驱动单元，进行信号功率放大，实现对电容器的性能测试的功率驱动。通过脉冲计数控制单元，进行测试脉冲个数的预置，并在同步控制信号V4的作用下，进行测试脉冲的计数控制，测试脉冲计数完成后，该单元发出停止测试控制信号V9，脉冲计数停止工作，同时点亮测试结束指示灯D2；并将信号V9输出至脉冲整形推挽单元，锁定该单元推挽信号输出，从而终止电容器的测试工作。

2、单元电路原理及脉冲时序分析

2.1、脉冲调节单元（见图2、图6）

该单元电路中，采用集成振荡器IC1作为脉冲基准信号源，生成电路基准信号V1，通过调节W1、W2定位器，改变基准信号V1的频率及脉宽占空比。通过集成与非门IC2，将脉冲信号进行分路处理，产生一路方波基频信号V2，经C3与W3、R3产生延时信号V2*，信号V2与V2*经IC2与非门，获得一路窄脉冲触发信号V3，触发信号V3的脉宽由W3电位器进行调节，脉宽调节范围在10~50μs之间，也可根据用户要求进行适当调整。

信号V1、V2的脉冲频率f，由电容器C1的充放电时间常数的大小所决定。

即：T1 ≈［（R1＋W1）C1＋（R2＋W2）C1］；

T2 ≈（R2+W2）C1；

f ≈（T1＋T2）^-1

脉冲触发信号V4的脉宽Tm由电容器C3充电时间常数所决定。

即：Tm ≈（R3＋W3）C3

本单元信号时序见图6。

2.2、脉冲整形推挽单元（见图3、图7）

该单元电路由集成D触发器IC3及集成与门IC4构成，IC3将基频信号V2进行分频处理后，在其两个输出端得到极性相反的两路信号V5、V6，该信号再经集成与门IC4整形处理后，得到一组推挽控制信号V7、V8。

本单元信号时序见图7。

2.3、推挽驱动单元（见图4）

该单元电路由场效应开关管T1、T2、电感器L1、L2及相关分类元器件组成。该单元的直流稳压电源输出电压，应根据被测电容器的工作电压进行相应设置，其可在5~50V的范围内调节。当有来自脉冲推挽单元的V7、V8信号时，开关管T1、T2将被交替触发导通，使被测试电容器通过T1、L1和T2、L2交替进行周期性充放电过程。该单元可以采取多组并接，以实现多个电容器同时进行测试工作。

2.4、脉冲计数控制单元（见图 5）

该单元是由集成计数器IC5、集成与非门IC6、集成与门IC7及DIP拨码开关K2等相关元件组成。通过拨码开关K2设置脉冲个数值。当测试启动开关K1闭合时，脉冲计数开始，并由IC7门电路进行计数测试控制，当脉冲计数达到设置值时，计数控制电路IC7的3^#脚输出一个高电平信号，再经IC6反向处理后，得到一个低电平锁定信号V9，其将脉冲整形推挽单元及IC5计数器同时锁定，并由D2发光管点亮提示操作者，测试工作结束。根据用户的测试要求，可以重复进行测试，直到电容器的脉冲充放电测试工作结束为止。

Claims

1.一种非固体电解质钽电容器脉冲充放电性能测试装置，其特征是：脉冲调节电路方波基频信号的输出端与脉冲整形推挽电路的输入端连接，脉冲调节电路基频信号传输的同步控制信号输出端与脉冲整形推挽电路输入端连接，并同时与脉冲计数控制电路输入端连接，脉冲整形推挽电路的推挽输出端与推挽驱动输入端连接，脉冲计数控制电路的脉冲计数输出端与脉冲整形推挽电路输入端连接。