CN201368899Y - 电容器高温负荷老化筛选设备 - Google Patents

Abstract

一种电容器高温负荷老化筛选设备，是由多台热风箱和负荷电源、筛选器等配套仪表集成于一体的专用箱式设备；在可靠性工程领域里，具有对电容器进行生产性高温负荷老化筛选的充分能力。

Description

电容器高温负荷老化筛选设备

技术领域

本实用新型涉及一种由热风箱、老化电源、控制器和筛选器集成在一起的高温负荷老化筛选设备，特别适用于对各类电容器在高温负荷条件下进行老化并实施筛选等工作，可作为较大规模电容器高温老化生产线的工艺装备，也可作为各类试验室的通用试验设备。将其配置稍加调整后，本设备亦适用于其他元、器件的高温负荷老化筛选工作。

背景技术

提高电子元、器件可靠性保证的主要手段，依然是对其进行高温负荷老化筛选。在高端通讯、军事、宇航等高可靠技术领域里，都将高温负荷老化筛选的条件纳入电子元、器件的采购规范，必须执行相关的技术标准(如国家军用标准GJB192A-1998、GJB4157-2001和美国军用标准(宇航级)MIL-PRF-55681、MIL-LRF-123等)。于是，电子元、器件的高温负荷老化筛选所涉及的范围日益广阔，工作量迅速膨胀，整机单位们不堪重负，以致催生出一种专门从事元、器件高温负荷老化筛选的生产性服务产业，这也对相应的老化设备提出了新的要求。

电容器的高温负荷老化筛选工作，实质上是将合格的电容器商品，按一定规范加上比实际工作较高的负荷电压，放置在比实际工作较高的温度环境中老化，直至规定的时间(几十到几百小时)，然后再做性能检测。在此老化时间内，随时发现并剔除早期失效(击穿短路)的不可靠废品。

当前，元、器件高温负荷老化筛选工作(生产)都是在通用烘箱上进行的，并在外围附加负荷电源和一些警报、控制仪表等配套设备。当元、器件品种较多且数量较大时，所需的烘箱数量和外围附加设备的数量则不胜繁多，有时一个烘箱的周边需配许多电源插座，连线交错，环境混乱。占用空间较大、耗能多、操作复杂、易失误、不稳定和不安全等，是传统设备系统的固有缺陷。本实用新型的目的是为电容器的高温负荷老化筛选提供一种专用设备，克服以上种种缺陷，以技术创新推动产业进步，满足对高可靠电容器筛选的需求。

发明内容

本实用新型的设计出发点是集成化：它是一种将电容器高温负荷老化筛选所需的热风箱、老化电源、控制器和筛选器集成为一体的专用设备；具有结构紧凑、功能齐全、操作方便且比较安全的优点。

本实用新型的设计重点是一体多箱化：鉴于投入老化筛选的电容器品种、型号和规格繁多，同时又要对用户的不同需求(温度级别、电压级别)作灵活安排，因此必须拥有数量很多但容积不大的小老化箱，在一个机体内叠列不少于2只结构相同且各自独立控制温度的独立热风箱，就可以方便的满足这一需求。

传统烘箱都采用下部加热方式，本实用新型的设计要点是将加热管、温度传感器和风机都布置在热风箱的后侧，既压缩了设备的整体高度，也使箱内的热风流向更符合热力学规则：较热空气充满于上层，挤压较冷空气向下，在风机的帮助下，于箱内形成较均匀高温涡流气氛。

应该说明的是：本实用新型不适于作干燥箱(烘箱)使用，即不得将带有水份或溶剂等可蒸发物质的实物装入箱内加热，除非在热风箱上加装排气装置。

附图说明

图1整机的构成和外形简图；

图2热风箱结构的纵剖示意图；

图3筛选器的电原理图；

图4整机的系统连接简图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型实施例做进一步说明：

总体构成

电容器高温负荷老化筛选设备的构成和外形如图1所示，本实施例由2只结构相同且各自独立的热风箱②、6台老化电源①和2台控制仪表③构成，组合成一个箱体的机组；整机设一条动力电源线和一个公共接地线。2只热风箱呈单列叠置，可以同时提供两个不同的老化温度环境；6台老化电源供2只热风箱各使用3台，可为每一只箱内老化产品，提供3组不同电压的负荷电源，满足不同电压要求的多组产品同台或同箱老化；控制仪表与热风箱则是一表控制一箱。

在其它场合，一台机组可由更多的热风箱组成；老化电源、控制仪表或其它外围设备的种类和数量也可根据不同的条件和需求来设计。

热风箱

由图2所示，本实施例整机中部的2只内膛净尺寸为500*500*500的热风箱由加热管④、传感器⑤、风机⑥、整流罩⑦、风口板⑨、内胆⑩、门

和保温层

组成。提供热源的加热管④2只，选用W-450型1.5Kw铜皮电热管，帮助热风循环的风机⑥由YC型40W单相电容运行电机，配Φ120/三叶金属风桨构成；防止风流短路的整流罩⑦用0.5厚的不锈钢薄板制作，天方地圆状，天方尺寸80*200，地圆尺寸Φ130；作为箱膛后壁的风口板⑨用0.8厚的不锈钢薄板制作，在其上、下部的适当位置各开80*120的横向排钻通风花孔，热风箱内胆⑩和门

由1.0厚的不锈钢薄板制作，保温层用硅酸铝保温棉充填，厚度不低于40。热风箱后部上端空闲区⑧和下部空闲区作为内部排线位置。

热风箱的详细构造和连接方法依据制作者所拥有钣金加工设备的条件和习惯的钣金工艺做法酌定。

老化电源

6台相同的老化电源单元位于整机下部。鉴于老化对象是电容器，正常工作时近乎无电流，对各项电源类指标的要求也不必太高，因此，可应用现有成熟技术的多种方案实现它。本实施例电源由扬州双鹤电子有限公司量身定制，型号为WWL-LDX，其主要功能和指标如下：

——额定输出电压：近似0～650V连续可调

——额定输出电流：近似0～0.1A连续可调

——过压过流保护：过压保护值随需要现场设定，发生过压时有声光警报并切断输出；过流保护值为额定输出电流的1.1倍，发生过流(被老化的电容器短路失效并被限流)时，电源将自动切断输出，同时发出声光警报。

——具有人性化的操作界面：LED数码显示、多个十圈电位器微调的预设装置和诸多指示灯、警报器等。

整机的所有交流电源分接盘，布置在电源单元后部的箱体空闲区。

控制仪表

位于整机上部的2台相同的控制仪表各由两部分组成：

表箱的右侧装有一块YLE-200PID温度调节单元(商品)，连接相配套的传感器和常规电热执行元件，控制和调整热风箱内温度。

表箱的左侧装有一套12路筛选器，在控制仪表面板的左部表现为12个指示灯和复位开关，由筛选器电原理图(图3)可见，它是由开关电路和继电器组成的12路各自独立的开关单元。图中：FW-复位开关，J-继电器，T-3DK12，D-发光二极管，R1、R3-2K电阻，R2-20K电阻，Cx插接端子口等，组成12路开关电路；每路设一个插接端子输入点(C₁、C₂……C₁₂)。在实际工作中，C点通过夹具连接被老化电容器的一端，电容器的另一端通过夹具接老化负荷电源正端，经R1、R2电容器被充电后，单元处于截止状态；一旦某一路发生电容器失效(被击穿短路)，C点电位突升，经R1、R2分压，T导通，继电器J动作并经j自保，该路指示灯点亮并保持在警报状态，直至剔除失效产品和复位后，指示灯方能熄灭复原。

控制仪表箱后部的空闲区，用以安置进出热风箱的复杂连线。

夹具

装载被老化电容器的夹具是一种专用中间工具，是使用本实用新型的客体，它属于另一项专有技术。不同电容器或其他产品所需老化夹具的结构大相径庭，各厂家都有自己的不同结构，但都要求它具备以下功能：

——承载足够多的产品(几十～几百只)；

——夹具的每一个电气引出端，向内联接在每只(或个数尽量少的并联的)产品的夹持点上；利用箱内接插件，向外能与箱外的电气设备之间方便地联接或拆解(一般都采用适当的接插件)；

——夹持点的接触电阻尽量小，夹持点间、夹持点与机体间有足够高的绝缘电阻和抗电强度；

——在不低于125℃高温环境中长期工作；

——装夹和卸落产品的操作快捷方便，不对产品造致机械损伤。

系统运行状态的说明

图4示意了本设备的系统连接。老化电源、筛选器和夹具可根据需要做任意树枝状组合。其中3台电源(DY1-DY3)可提供3种不同的老化负荷电压，每路电压也可驳接多路夹具；在虚线框所表示的热风环境中，共有12路夹具(CJ1-CJ12)，每路夹具通过插口(C1-C12)连接一路筛选器(SX1-SX12)；必要时可将同一电源上的夹具并接在一路筛选器中。

系统运行过程是：将所有老化电源的输出电压设置归零，设定电压/电流的警戒参数→向箱中插入装载了电容器的夹具，关锁箱门→设定温度→接通电源并对热风箱升温→打开老化电源的电源开关，将输出电压从0匀缓(随着电容器的充电过程)地调升到规定值，从温度达规定温度开始计时→直至规定老化时刻结束。

在上述老化过程中，一旦老化电源报警(自动切断输出)/同时筛选器某一指示灯反亮→关闭该电源之电源开关/将电压调整器回零→放电→拔出该筛选器所对应的夹具→剔除故障电容器→筛选器复位→插回清理后的夹具→打开该老化电源的电源开关，重将输出电压从0匀缓地调升到规定值……。在此，两次开关箱门的操作应迅速，并在累计老化时间中扣除操作时间。从夹具里的众多产品中寻判并剔除一只废品的操作，则是由另一道工序在另一台专用装置上进行的。

经实践，本实用新型实施例效果良好，达到设计目的。

Claims (3)

1.一种电容器高温负荷老化筛选设备，其特征在于：它是一种由热风箱、老化电源、控制器和筛选器集成为一体的专用设备。

2.根据权利1所述的设备，其特征在于：具有不少于2只结构相同且各自独立控制温度的热风箱。

3.根据权利1所述的设备，其特征在于：热风箱的加热管、温度传感器和风机都布置在热风箱的后侧。

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