CN1131437C - 电容器的耐电流测试电路 - Google Patents

Abstract

一种电容器的耐电流测试电路，包括：一信号产生器及依序串接一功率放大器、一阻抗匹配网络、待测电容器，一直流电源供应器连接在阻抗匹配网络与待测电容器间；阻抗匹配网络由两个感抗值相近的电感器串联构成，功率放大器的输出端直接连接到待测电容器上；本电路能获得宽频域电流来测试电容器，并可缩小整个测试设备的体积，且可节省成本。

Description

电容器的耐电流测试电路

本发明涉及一种电容器的耐电流测试电路，特别是涉及一种能获得宽频域电流来测试电容器，并缩小整个测试设备的体积，且可节省成本的电容器的耐电流测试电路。

电容器是各类电脑、电子、电机等产品电路中不可缺少的必要零件，其使用率高，所以品质相当重要，因此，在电容器制造完成后，必须进行各种检测，以确保其品质与效能，而电容器的耐电流测试便是重要检测项目之一。由于，近来开关型电源电路被广泛应用，随着半导体功率元件特性的日益优良，开关频率更提高至数拾或数百KHZ，因此，电容器的电流也非单纯50、60、100、120 HZ，所以能获得宽频域电流的电容器的耐电流测试器才能符合目前业界的需求。

如图1所示，一般用以测试电容器的测试电路(符合JISC 5102的测量规范)，其电路由一信号产生器1提供信号源(信号产生器1是可调整)，经一功率放大器2的放大电压及电流信号，通过一变压器3耦合至串接的待测电容器4进行测试，而变压器3与待测电容器4间设有一直流电源供应器5，以模拟待测电容器4上的直流电压，直流电源供应器5随待测电容器4的耐压量而定，电容器电流则由信号产生器1送出信号源，也就是供应功率放大器2放大电压、电流，接着送经变压器3，由变压器3耦合至串接的待测电容器4，进行测试，变压器3用于耦合交流，当测试有极性的电容器时，直流电源供应器5的负端与两电容器的负端相连结，而测试无极性的电容器时，直流电源供应器5的负端则连接两电容器串接的中点，直接对待测电容器4测试耐电流量，而待测电容器4上所施加电流的频率与大小则由信号产生器1控制。

但是，一般电容器的耐电流的测试电路，虽然可达到测试待测电容器4的目的，但是在使用时，存有以下缺点：

因为一般测试电路的电流是经变压器3耦合，采用耦合方式不但会产生耦合不确实，而造成损失现象，且变压器3是有高、低频适用的分别，当量测10KHZ以下的待测电容器4，必须使用低频变压器，而在量测10KHZ以上的待测电容器4，则必须使用高频变压器，因此，一般利用变压器3耦合的目的，不但容易产生损失，无法将功率放大器2的输出功率完全送达待测电容器4，且变压器3的价格昂贵、体积大，只增制造成本及又占用空间，并且，高、低频区分的变压器3，将无法获得共用的一致性，导致降低其使用效益。

本发明的目的在于提供一种能获得宽频域电流电容器耐电流测试电路，并可缩小整个测试设备的体积，且可节省成本。

为达到上述目的本发明采取如下措施：

本发明的电容器的耐电流测试电路，包括：一信号产生器及依序串接一功率放大器、一阻抗匹配网络、待测电容器，一直流电源供应器连接在阻抗匹配网络与待测电容器间，其特征在于：

阻抗匹配网络由两个感抗值相近的电感器串联构成，功率放大器的输出端直接连接到待测电容器上。

下面结合附图及实施例对本发明的结构特征进行详细说明：

附图说明：

图1是一般耐电流测试电路的电路图。

图2是本发明第一实施例的电路图。

图3是本发明第二实施例的电路图。

图4是本发明第三实施例的电路图。

图5是本发明第四实施例的电路图。

如图2所示，其是本发明电容器的耐电流测试电路的第一实施例的电路图，其中，测试电路10由一控制单元11控制一信号产生器12，主要控制项目为电流的频率及电流量，由信号产生器12提供信号源，经一功率放大器13进行电压放大及电流放大，再经由两个感抗值相近的电感器14以相串联所构成的阻抗匹配网路(其中XL1愈趋近于XL2时愈好)，阻抗匹配网路起隔离交流成分的作用，两电感器14直接串接在待测电容器15的两端，而一直流电源供应器16的负端连接在有极性的待测电容器15的反相串接负端点(如果待测电容器15为无极性，直流电源供应器16的负端则接在待测电容器15的串接中点)，而在直流电源供应器16的正端则经两电感器14分别接至待测电容器15的另两端，对待测电容器15施以直流偏压，并对待测电容器15测试其耐电流量，而信号产生器12的信号源是可调整，电感器14与待测电容器15的中点间可连接以一可调的直流电源供应器16，以作为手动调整待测电容器15的直流偏压。

使用时，如图2所示，当待测电容器15接设在待测位置(也就是与电感器14并联连接)时，是依待测电容器15的耐电压，先同时调整信号产生器12及直流电源供应器16(以手控调整时，不需连接控制单元11，反过来说，当作数字式调整时，则控制单11另以引线17连接到直流电源供应器16进行同步调整)，这时，信号产生器12将信号送至功率放大器13，经功率放大器13放大电压及电流后，其交流电流I的流过二待测电容器15，模拟实际电路上的交流电流，当两电感器14的总感抗愈大于待测电容器15的总容抗(XL＞＞XC)时，其交流电流I被电感器14阻隔而不流经直流电源供应器16，以达到有效产生隔离交流电流I流向直流电源供应器16的现象，使经济效益提高，又因电感器14在直流时阻抗甚低，直流电源供应器16的负端接在串接待测电容器15的串接中点，而直流电源供应器16正端则经由直流阻抗甚低的二电感器14分别接至待测电容器15的另两端，达到对待测电容器15施以直流偏压的目的，其直流充电电流路径如II、III所示，利用上述电路是可取代一般变压器耦合交流的功用。

在交流状态时，当两电感器14的总感抗与待测电容器15的总容抗比值为1：1时，电感器14与电容器15将流过相同大小的交流电流，将造成功率放大器13电流容量增加一倍，为达到电感器14的上述比值，其体积势必变大，较不合经济效益，但合乎可使用的状态，原则上，XL(总感抗值)愈大于XC(总容抗值)，其使用的经济效益将愈高。

如图3所示，其是本发明电容器的耐电流测试电路的第二实施例，其中，控制单元11、信号产生器12、功率放大器13、电感器14及待测电容器15的电路结构都与上述实施例相同，不同处仅在信号产生器12后面，用两组功率放大器13以桥式接法连接到待测电容器15，而其使用情形以及功效都与上述实施例相同，在本实施例中是采用提高输出电压的接法。

如图4所示，其是本发明电容器的耐电流测试电路的第三实施例，其中，控制单元11、信号产生器12、功率放大器13、电感器14及待测电容器15的电路结构与上述实施例大致相同，不同处仅在于信号产生器12后面，并接有三个功率放大器13，而其使用情形以及功效都与上述实施例大致相同，在本实施例中，主要为提高输出电流，并接愈多个功率放大器13，可提升的电流量愈高，本实施例只绘出三个功率放大器13，当然也可如图中的虚线所示增加其数量，可更加提高输出电流量。

如图5所示，其是本发明电容器的耐电流测试电路的第四实施例，其中，控制单元11、信号产生器12、功率放大器13、电感器14及待测电容器15的电路结构都与上述实施例相同，不同处仅在于信号产生器12后面，是用两组功率放大器13以桥式接法连接至待测电容器15，至于其使用情形以及功效都与上述实施例大致相同，在本实施例中采用同时提升输出电压及输出电流的连接方式。

如图3、4、5所示，当待测电容器15连接在待测位置(也就是与电感器14并联连接)时，是依待测电容器15的耐电压，同时调整信号产生器11及直流电源供应器16，以手控调整时，不需连接控制单元11，反过来说，当采用数字式调整时，则和第一实施例相同，控制单元11以引线17连接到直流电源供应器16进行同步调整。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有如下效果：

本发明是藉两电感器14的感抗值趋于相等(即XL1＝XL2)及以相串联构成的阻抗匹配网路，当以交流电供应时，由功率放大器13输出的交流电流I，将因两电感器14的总感抗愈大于两待测电容器15的总容抗(也就是XL＞＞XC)，使两电感器14近似高阻抗，而使交流电流I只通过两待测电容器15，而不流经直流电源供应器16，达到耐电流测试的目的，对待测电容器15施加直流偏压时，电感器14的直流阻抗非常低，如图2、3、4、5所示，此时直流电流II、III将分别流经电感器14与分别对各待测电容器15充电，因此而不会影响功率放大器13，所以，本发明利用电感器14的设置，将无频率响应的问题，因交流电流不经一般变压器耦合而直接连接到待测电容器15，所以交流电流不受一般变压器频率响应的限制可适用高频、低频，且当总感抗愈大于总容抗(XL＞＞XC)时，电感器14的体积将较小，所以可缩小整个测试设备的体积，以及经济效益愈高，具有少占空间且可节省成本的好处，另外，功率放大器13输出的交流电流是可完全直接送至待测电容器15，而不会有其它损失的问题，所以可提高量测的准确性、稳定性及可靠性。

Claims (1)

1.一种电容器的耐电流测试电路，包括：一信号产生器及依序串接一功率放大器、一阻抗匹配网络、待测电容器，一直流电源供应器连接在阻抗匹配网络与待测电容器间，其特征在于：阻抗匹配网络由两个感抗值相近的电感器串联构成，功率放大器的输出端直接连接到待测电容器上。

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