CN108919072B - 一种提高铝电解电容器内爆检测灵敏度的辅助网络电路 - Google Patents
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Abstract
一种提高铝电解电容器内爆检测灵敏度的辅助网络电路，及电容检测电路领域。包括被测试铝电解电容C3、分别与铝电解电容C3连接的电压采样电路和辅助检测电路；所述辅助检测电路包括电阻R1、R3、R4、稳压二极管D2、电容C1、运算放大器U1A、二极管D1、D3。由于辅助检测电路的采样速度和响应时间高于单片机，本发明通过增加辅助检测电路对铝电解电容器在老练化成过程中每颗产品发生内爆（电压突变）进行有效、快速的检测并进行硬件锁存，同时结合软件对产品电压变化率进行有效的判断，筛选出不良品，弥补了单片机的部分缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及电容检测电路领域，具体为一种提高铝电解电容器内爆检测灵敏度的辅助网络电路。
背景技术
铝电解电容器在开关电源、焊接设备等应用相当广泛，在电路中主要起滤波作用。作为电路中的关键元件，产品的质量水平是用户最为关心的问题。由于铝电解电容是通过铝箔卷绕素子并含浸电解液的方式制造而成，对于这种特殊的制造工艺使其天生存在漏电大，性能不稳定的缺点。
另外为降低铝电解电容的原材料成本，许多更高比容的阳极化成箔不断的应用到电容器中，这种阳极箔因追求大比容所采用的方法是增加铝箔表面腐蚀坑洞的数量及深度，从而降低其机械性能（主要包括抗拉强度和折弯次数），给铝电解电容制程裁切及铆接卷绕工序带来了更大的难度，而且同时因这两道工序的加工过程对阳极化成箔表面氧化膜龟裂损伤大大增多，更加恶化了电容器漏电性能，为了解决这些问题，需要在出厂前对每一只电容器进行老练化成修复，从而降低电容器漏电流。
老练是对电容器采用直流电在一定的环境温度下进行横流充电升压并恒压，在铝电解电容器老练过程中如果发生鼓包等外观明显的现状，厂家可以进行直接的筛选，但是老练过程成由于工艺造成的电解电容器内部损伤很难发现和排除，导致一些存在缺陷的铝电解电容器流到行业内进行使用，在使用过程中就会暴露出缺陷，不能有效的保证铝电解电容器的正常运行，给使用者带来利益损害。传统的电容器内部损伤通过对电容器进行电压采样，通过软件分析电压的变化率来判断电容是否存在内爆现象，由于采样的延时和采样速率具有限制性，通常判断的准确度不是很高，存在漏报、误报问题。
发明内容
本发明的目的是针对传统的铝电解电容器内爆检测电路不能准确的检测出每颗铝电容器存在隐藏内损问题产品的缺陷，提供了一种提高铝电解电容器内爆检测灵敏度的辅助网络电路，通过增加辅助检测电路快速筛选发生内爆的产品，准确对不良产品进行定位。
实现上述目的的技术方案是：一种提高铝电解电容器内爆检测灵敏度的辅助网络电路，其特征在于：包括被测试铝电解电容C3、分别与铝电解电容C3连接的电压采样电路和辅助检测电路；
所述辅助检测电路包括电阻R1、R3、R4、稳压二极管D2、电容C1、运算放大器U1A、二极管D1、D3，所述电阻R1的一端连接铝电解电容C3的正极端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别连接稳压二极管D2的负极端和电阻R4的一端，稳压二极管D2的正极端和电阻R4的另一端连接铝电解电容C3的负极端；
运算放大器U1A的2脚连接电阻R4与稳压二极管D2的负极端连接的一端得到第二电压采样信号，运算放大器U1A的3脚作为检测基准电压端，运算放大器U1A的1脚连接二极管D1的负极端，二极管D1的正极端作为检测信号输出端，运算放大器U1A的11脚和4脚连接直流电源，电阻R3连接在运算放大器U1A的11脚和二极管D1的正极端之间，二极管D3的负极端连接二极管D1的负极端、正极端连接运算放大器U1A的3脚。
本发明的工作原理：
正常检测时，铝电解电容C3两端直流电压稳定，电压采样电路进行电压采样，由于电容C1的存在，直流不能通过，运算放大器U1A的2脚不能检测到电压信号，运算放大器U1A的检测输出点为高电平；
当铝电解电容C3发生内爆时，铝电解电容C3两端的直流电压发生突变，迅速下降，运算放大器U1A的2脚检测到的电压与检测基准进行比较，运算放大器U1A输出低电平，检测输出点为低电平，同时二极管D3的存在，当内爆消失时候，运算放大器U1A继续维持低电平输出。
本发明达到的有益效果
由于辅助检测电路的采样速度和响应时间高于单片机，本发明通过增加辅助检测电路对铝电解电容器在老练化成过程中每颗产品发生内爆（电压突变）进行有效、快速的检测并进行硬件锁存，同时结合软件对产品电压变化率进行有效的判断，筛选出不良品，弥补了单片机的部分缺陷。
进一步地，电压采样电路包括电阻R2、R5、电容C2，所述电阻R2的一端连接铝电解电容C3的正极端，电阻R2的另一端通过电阻R5连接铝电解电容C3的负极端，电阻R2、R5进行进行电压采样得到第一电压采样信号，电容C2并接在铝电解电容C3的两端，防止电路存在电压毛刺误报警。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括被测试铝电解电容C3、分别与铝电解电容C3连接的电压采样电路和辅助检测电路。
电压采样电路包括电阻R2、R5、电容C2，所述电阻R2的一端连接铝电解电容C3的正极端，电阻R2的另一端通过电阻R5连接铝电解电容C3的负极端，电阻R2、R5进行电压采样得到第一电压采样信号，电容C2并接在铝电解电容C3的两端。
所述辅助检测电路包括电阻R1、R3、R4、稳压二极管D2、电容C1、运算放大器U1A、二极管D1、D3，所述电阻R1的一端连接铝电解电容C3的正极端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别连接稳压二极管D2的负极端和电阻R4的一端，稳压二极管D2的正极端和电阻R4的另一端连接铝电解电容C3的负极端；
运算放大器U1A的2脚连接电阻R4与稳压二极管D2的负极端连接的一端得到第二电压采样信号，运算放大器U1A的3脚作为检测基准电压端，运算放大器U1A的1脚连接二极管D1的负极端，二极管D1的正极端作为检测信号输出端，运算放大器U1A的11脚和4脚连接直流电源，电阻R3连接在运算放大器U1A的11脚和二极管D1的正极端之间，二极管D3的负极端连接二极管D1的负极端、正极端连接运算放大器U1A的3脚。
正常检测时，铝电解电容C3两端直流电压稳定，电阻R2、R5进行电压采样，由于电容C1的存在，直流不能通过，运算放大器U1A的2脚不能检测到电压信号，运算放大器U1A的检测输出点为高电平；
当铝电解电容C3发生内爆时，铝电解电容C3两端的直流电压发生突变，R1、R4、C1串联，此时由于C3电压突变，C1能够通过突变的电压，使R4两端存在电压，D2防止突变电压过高损坏U1A，此时运算放大器U1A的2脚检测到电压，与检测基准进行比较，运算放大器U1A输出低电平，检测输出点为低电平，同时二极管D3的存在对输出电平进行锁存，当内爆消失时候，运算放大器U1A继续维持低电平输出。D1的负端接U1A的1脚，正端连接检测输出点，确保输出电位不为负值。
Claims (1)
1.一种提高铝电解电容器内爆检测灵敏度的辅助网络电路，其特征在于：包括被测试铝电解电容C3、分别与铝电解电容C3连接的电压采样电路和辅助检测电路；
所述辅助检测电路包括电阻R1、R3、R4、稳压二极管D2、电容C1、运算放大器U1A、二极管D1、D3，所述电阻R1的一端连接铝电解电容C3的正极端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，电容C1的另一端分别连接稳压二极管D2的负极端和电阻R4的一端，稳压二极管D2的正极端和电阻R4的另一端连接铝电解电容C3的负极端；
运算放大器U1A的2脚连接电阻R4与稳压二极管D2的负极端连接的一端得到第二电压采样信号，运算放大器U1A的3脚作为检测基准电压端，运算放大器U1A的1脚连接二极管D1的负极端，二极管D1的正极端作为检测信号输出端，运算放大器U1A的11脚和4脚连接直流电源，电阻R3连接在运算放大器U1A的11脚和二极管D1的正极端之间，二极管D3的负极端连接二极管D1的负极端、正极端连接运算放大器U1A的3脚，运算放大器U1A的11脚连接+12V直流电源、 运算放大器U1A的4脚连接-12V直流电源；
电压采样电路包括电阻R2、R5、电容C2，所述电阻R2的一端连接铝电解电容C3的正极端，电阻R2的另一端通过电阻R5连接铝电解电容C3的负极端，电阻R2、R5进行进行电压采样得到第一电压采样信号，电容C2并接在铝电解电容C3的两端；
正常检测时，铝电解电容C3两端直流电压稳定，电阻R2、R5进行电压采样，由于电容C1的存在，直流不能通过，运算放大器U1A的2脚不能检测到电压信号，运算放大器U1A的检测输出点为高电平；
当铝电解电容C3发生内爆时，铝电解电容C3两端的直流电压发生突变，R1、R4、C1串联，此时由于C3电压突变，C1能够通过突变的电压，使R4两端存在电压，D2防止突变电压过高损坏U1A，此时运算放大器U1A的2脚检测到电压，与检测基准进行比较，运算放大器U1A输出低电平，检测输出点为低电平，同时二极管D3的存在对输出电平进行锁存，当内爆消失时候，运算放大器U1A继续维持低电平输出，D1的负端接U1A的1脚，正端连接检测输出点，确保输出电位不为负值。
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