CN109683069A - 一种柔性薄膜电容的耐压测试系统 - Google Patents

一种柔性薄膜电容的耐压测试系统 Download PDF

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周智勇
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Abstract

本发明公开一种柔性薄膜电容的耐压测试系统，所述测试系统包括升压调节模块、电容耐压测试模块、矩阵电容板、FPGA控制模块以及报警显示模块；所述矩阵电容板在测试时与所述电容耐压测试模块连接；所述升压调节模块与所述电容耐压测试模块连接，向所述矩阵电容板输出矩阵试验电压；所述FPGA控制模块与所述升压调节模块及所述报警显示模块连接，以控制所述升压调节模块输出的矩阵试验电压的接通和切断；在试验中，当所述矩阵电容板在试验电压下达到规定的时间后，试验电压被所述FPGA控制模块切断，当所述矩阵电容板的漏电电流大于预设的报警电流后，相应的试验电压被所述FPGA控制模块切断并驱动所述报警显示模块报警。

Description

一种柔性薄膜电容的耐压测试系统
技术领域
本发明涉及电子元件测试领域，尤其涉及一种柔性薄膜电容的耐压测试系统。
背景技术
众所周知的，电容作为基础电子元器件，广泛应用于智能手机、平板电脑、移动通信、计算机、测量仪器等电子设备中。电容出厂前都要进行耐压测试，以筛选出不合格产品。
柔性薄膜电容作为电容的一类，柔性薄膜电容是一种平板电容结构，是上下平板电极之间的柔性薄膜电容材料介质层。根据柔性薄膜电容的结构特性，平板电容器的电容值C计算公式为：C＝(A*Dk*K)/t(其中A是平板电容器上下平板电极的正对面积，Dk是柔性薄膜电容材料的介电系数，K是一个常量，t是平板电容器上下平板间的距离)。由此计算公式可知，选定一种柔性薄膜电容材料后，平板电容器的电容值C将正比于上下平板电极的正对面积，反比于平板上下电极的距离。所以，在柔性薄膜电容产品出厂时，一般会将柔性薄膜电容的上下平板电极蚀刻成各种规则或不规则图形(比如长方形、正方形、圆形、不规则图形等)，以获得多种不同电容值的电容。
在测试时，一般在耐压测试仪的两个测试端连接测试探针，使探针分别与柔性薄膜电容的上下电极相接触，然后调整耐压测试仪的参数开始测试，由于无法对柔性薄膜电容进行固定，利用这种测试方法通常需要两个测试人员，一人操作探针，另外一人操作耐压测试仪，极为不方便，而且一次只能测试一个柔性薄膜电容，速度慢、成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性薄膜电容的耐压测试系统，该测试系统能够同时测试多个柔性薄膜电容，且可单人操作，速度快成本低。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提供一种柔性薄膜电容的耐压测试系统，所述测试系统包括升压调节模块、电容耐压测试模块、矩阵电容板、FPGA控制模块以及报警显示模块；
所述矩阵电容板在测试时与所述电容耐压测试模块连接；
所述升压调节模块与所述电容耐压测试模块连接，向所述矩阵电容板输出矩阵试验电压；
所述FPGA控制模块与所述升压调节模块及所述报警显示模块连接，以控制所述升压调节模块输出的矩阵试验电压的接通和切断；
在试验中，当所述矩阵电容板在试验电压下达到规定的时间后，试验电压被所述FPGA控制模块切断，当所述矩阵电容板的漏电电流大于预设的报警电流后，相应的试验电压被所述FPGA控制模块切断并驱动所述报警显示模块报警。
进一步地，所述矩阵电容板包括N*M个柔性薄膜电容，每一个柔性薄膜电容的上下平板电极通过两根探针与所述电容耐压测试模块连接。
进一步地，所述测试系统还包括一矩阵控制模块，所述矩阵电容板通过所述矩阵控制模块与所述电容耐压测试模块相连，所述矩阵控制模块用于控制和记录所述矩阵电容板中每一柔性薄膜电容的位置。
进一步地，所述FPGA控制模块和所述矩阵控制模块连接，以控制每一柔性薄膜电容其相应探针的接通与切断。
进一步地，所述测试系统还包括漏电流检测模块，所述漏电检测模块与所述矩阵控制模块以及所述报警显示模块相连，所述漏电流检测模块用于检测所述矩阵电容板中每个柔性薄膜电容在试验电压下及规定时间内，漏电流是否超过报警电流，若超过则所述报警显示模块立即报警，则判断所述矩阵电容板中对应位置的柔性薄膜电容耐压测试不合格；若漏电流未超过报警电流，则判断所述矩阵电容板中对应位置的柔性薄膜电容耐压测试合格。
进一步地，所述测试系统还包括电源模块，所述电源模块的输入端与工频电网连接，所述电源模块将接入的交流电压降压稳压后转换为直流电，提供给所述FPGA控制模块、所述升压调节模块和所述报警显示模块。
进一步地，所述报警显示模块还包含声光报警器，以及能够显示相应柔性薄膜电容的漏电流值和对应的试验电压值。
进一步地，所述FPGA控制模块包括存储模块，以记录保存每次测试输出的试验电压和漏电流值，以供用户调用或保存。
本发明提供的柔性薄膜电容的耐压测试系统，通过矩阵控制模块可对同一批次不同电容值的柔性薄膜电容进行耐压测试，能够在测试过程中提高检测速度，并且可单人操作，使得整个测试过程中的人力成本和测试成本均降低。
附图说明
图1为本发明提供的柔性薄膜电容测试系统的原理图。
图2为本发明提供的柔性薄膜电容测试系统中矩阵电容板的平面图。
图3为图2所示的矩阵电容板中单个柔性薄膜电容的剖面图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1为本发明提供的柔性薄膜电容测试系统的原理图。如图1所示，本发明提供一种柔性薄膜电容的耐压测试系统，所述测试系统包括升压调节模块21、电容耐压测试模块22、矩阵电容板23、FPGA控制模块24、报警显示模块25、矩阵控制模块26、漏电流检测模块27以及电源模块28。
所述电源模块28的输入端与工频电网连接，所述电源模块28将接入的交流电压降压稳压后转换为直流电，提供给所述升压调节模块21、所述FPGA控制模块24和所述报警显示模块25。具体地，所述电源模块28由市网电压提供220V/50H电压，经模块内的电源电路降压、稳压后转换成直流电压，并提供至各个模块。
所述矩阵电容板23在测试时与所述电容耐压测试模块21连接，所述电容耐压测试模块22与所述升压调节模块21连接，以向所述矩阵电容板23输出矩阵试验电压。
本实施例中，如图2及图3所示，所述矩阵电容板23包括N*M个柔性薄膜电容230，每一个柔性薄膜电容230的上下电极(231,233)通过两根探针与所述电容耐压测试模块22连接，且上下电极(231,233)之间间隔有柔性薄膜电容材料介质层232，以测试柔性薄膜电容230的耐压值。
图2中所述的每个柔性薄膜电容230的上下电极(231,233)图形均为正方形，通常情况下，会将柔性薄膜电容230的上下平板电极蚀刻成各种规则或不规则图形(比如长方形、正方形、圆形、不规则图形等等)，以获得多种不同电容值的柔性薄膜电容。
其中，所述矩阵电容板23通过所述矩阵控制模块26与所述电容耐压测试模块22相连，所述矩阵控制模块26用于控制和记录所述矩阵电容板23中每一柔性薄膜电容230的位置。
具体地，所述升压调节模块21将所述电源模块28提供的直流电压再次升压后输出，即调整输出N*M个柔性薄膜电容230耐压测试所需的N*M个独立的试验电压。需要说明的是，本实施例中，所述矩阵电容板23中的N*M个柔性薄膜电容230为同一批次不同电容值的柔性薄膜电容。
进一步地，所述FPGA控制模块24与所述升压调节模块21及所述报警显示模块25连接，以控制所述升压调节模块21输出的多个试验电压的接通和切断。具体地，所述FPGA控制模块24和所述矩阵控制模块26连接，通过所述矩阵控制模块26来控制每一柔性薄膜电容230其相应探针的接通与切断。
在耐压测试过程中，当所述矩阵电容板23在试验电压下达到规定的时间后，试验电压被所述FPGA控制模块24切断，当所述矩阵电容板23中的柔性薄膜电容230的漏电流大于预设的报警电流后，相应的试验电压被所述FPGA控制模块24切断并驱动所述报警显示模块25报警。
具体地，所述漏电检测模块27与所述矩阵控制模块26以及所述报警显示模块25相连，所述漏电流检测模块27用于检测所述矩阵电容板23中每个柔性薄膜电容230在试验电压下及规定时间内，漏电流是否超过报警电流，若超过则所述报警显示模块25立即报警，并判断所述矩阵电容板23中对应位置的柔性薄膜电容230耐压测试不合格。若漏电流未超过报警电流，则判断所述矩阵电容板23中对应位置的柔性薄膜电容230耐压测试合格。
其中，判断规定时间内漏电流是否超过报警电流可通过判断被测试的柔性薄膜电容230是否被击穿，若出现柔性薄膜电容230被击穿的情况，即柔性薄膜电容230的漏电流超过设定的报警电流，所述FPGA控制模块24立即切断对应柔性薄膜电容230的试验电压并报警。
本实施例中，所述FPGA控制模块24包括存储模块，以记录保存每次测试输出的试验电压和漏电流值，以供用户调用或保存。
所述报警显示模块25与所述FPGA控制模块24相连，在报警时能够显示柔性薄膜电容230的漏电流值和对应的试验电压值，以提醒测试工作人员记录。所述报警显示模块25还包含声光报警器。
本发明提供的柔性薄膜电容的耐压测试系统，通过矩阵控制模块可对同一批次不同电容值的柔性薄膜电容进行耐压测试，能够在测试过程中提高检测速度，并且可单人操作，使得整个测试过程中的人力成本和测试成本均降低。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述测试系统包括升压调节模块、电容耐压测试模块、矩阵电容板、FPGA控制模块以及报警显示模块；
所述矩阵电容板在测试时与所述电容耐压测试模块连接；
所述升压调节模块与所述电容耐压测试模块连接，向所述矩阵电容板输出矩阵试验电压；
所述FPGA控制模块与所述升压调节模块及所述报警显示模块连接，以控制所述升压调节模块输出的矩阵试验电压的接通和切断；
在耐压试验中，当所述矩阵电容板在试验电压下达到规定的时间后，试验电压被所述FPGA控制模块切断，当所述矩阵电容板的漏电电流大于预设的报警电流后，相应的试验电压被所述FPGA控制模块切断并驱动所述报警显示模块报警。
2.如权利要求1所述的柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述矩阵电容板包括N*M个柔性薄膜电容，每一个柔性薄膜电容的上下电极通过两根探针与所述电容耐压测试模块连接。
3.如权利要求2所述的柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括一矩阵控制模块，所述矩阵电容板通过所述矩阵控制模块与所述电容耐压测试模块相连，所述矩阵控制模块用于控制和记录所述矩阵电容板中每一柔性薄膜电容的位置。
4.如权利要求3所述的柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述FPGA控制模块和所述矩阵控制模块连接，以控制每一柔性薄膜电容其相应探针的接通与切断。
5.如权利要求2所述的柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括漏电流检测模块，所述漏电检测模块与所述矩阵控制模块以及所述报警显示模块相连，所述漏电流检测模块用于检测所述矩阵电容板中每个柔性薄膜电容在试验电压下及规定时间内，漏电流是否超过报警电流，若超过则所述报警显示模块立即报警，则判断所述矩阵电容板中对应位置的柔性薄膜电容耐压测试不合格；若漏电流未超过报警电流，则判断所述矩阵电容板中对应位置的柔性薄膜电容耐压测试合格。
6.如权利要求1所述的柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括电源模块，所述电源模块的输入端与工频电网连接，所述电源模块将接入的交流电压降压稳压后转换为直流电，提供给所述FPGA控制模块、所述升压调节模块和所述报警显示模块。
7.如权利要求1所述的柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述报警显示模块还包含声光报警器，以及能够显示相应柔性薄膜电容的漏电流值和对应的试验电压值。
8.如权利要求1所述的柔性薄膜电容的耐压测试系统，其特征在于，所述FPGA控制模块包括存储模块，以记录保存每次测试输出的试验电压和漏电流值，以供用户调用或保存。
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