【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に利用される電解コンデンサのエージング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の電解コンデンサにおいては、電解コンデンサを組み立てた後、陽極箔の表面に形成した酸化皮膜の欠損部を修復するために、電圧を印加した状態で高温に保たれた恒温槽内を通すことによりエージングを行うようにしている。
【０００３】
図６は従来における電解コンデンサのエージング装置の概略断面図を示したもので、この図６において、１はヒーター２を組み込んだ断熱カバーで、この断熱カバー１の一部には電解コンデンサ３を出し入れする開口部４を設けている。５は回転軸６を中心として断熱カバー１内で矢印Ａ方向に回転する回転ドラムで、この回転ドラム５の円周上には電解コンデンサ３を保持するチャック（図示せず）と回路部品を組み込んだパレット７を回転ドラム５の内部に位置するように設けている。８はパレット７に設けられたサーミスタである。
【０００４】
このように、回路部品を組み込んだパレット７およびサーミスタ８を、ヒーター２の熱の影響を受けないように断熱を施した回転ドラム５の内側に配置し、かつ電解コンデンサ３を断熱カバー１と回転ドラム５との間に位置させることにより、ヒーター２の熱は電解コンデンサ３のみに加えられ、かつサーミスタ８には加わらないようにしている。
【０００５】
図７は従来における電解コンデンサ３への電源供給回路図を示したもので、エージングを行う電解コンデンサ３とサーミスタ８の直列回路を複数個並列に接続し、そしてこれらはスイッチ９を介して電源１０に並列に接続されているものである。またこの図７において、点線で示した箇所がパレット７の回路部分である。
【０００６】
図８はサーミスタ８の特性図を示したもので、この特性図からも明らかなように、温度が８０℃まではサーミスタ８の抵抗値の変化はほとんどないが、温度が８０℃以上になると、サーミスタ８の抵抗値は温度の上昇に伴って指数関数的に上昇するものである。
【０００７】
図９（ａ）は回転ドラム５の回転角に対する電解コンデンサ３の端子電圧と電流変化の一例を示し、また図９（ｂ）は回転ドラム５の回転角に対するサーミスタ８の温度変化の一例を示したものである。
【０００８】
次に、上記した図６、図７、図８、図９（ａ）（ｂ）を用いて従来の電解コンデンサのエージング動作について説明する。
【０００９】
まず、図９（ａ）（ｂ）における回転ドラム５の回転角は、図６に示した断熱カバー１の開口部４より電解コンデンサ３をパレット７に挿入した位置を回転ドラム５の回転角０度とし、そして左回転して断熱カバー１の開口部４と対向する部分を回転角１８０度とし、さらに左回転して断熱カバー１の開口部４に戻ってきた電解コンデンサ３の取り出し口を回転角３６０度とする。
【００１０】
そして電解コンデンサ３がパレット７に挿入される前（回転ドラム５の回転角０度）のサーミスタ８の温度は、図９（ｂ）に示すように４０℃（常温）であり、この状態から電解コンデンサ３をパレット７に挿入し、図７に示すスイッチ９をオンすると、４００Ｖの電圧が印加される。この時のサーミスタ８の抵抗値は１ｋΩと低いため、電解コンデンサ３には、図９（ａ）のＢに示すように４００ｍＡの大電流が流れるもので、そしてこの大電流によるジュール熱によりサーミスタ８の温度は急激に上昇し、このサーミスタ８の温度が１１０℃まで上昇するにつれ、サーミスタ８の抵抗値は図８に示すように１５０ｋΩまで上昇するため、電解コンデンサ３への流入電流は３０〜６０秒間で２０ｍＡ前後に落ち着くが、この間に電解コンデンサ３の端子電圧は図９（ａ）のＣに示すように約１００Ｖまで一気に上昇するものである。
【００１１】
そしてこの後は、電解コンデンサ３への流入電流が図９（ａ）のＤに示すように少ないため、電解コンデンサ３の端子電圧は図９（ａ）のＥに示すようにゆるやかに上昇し、そしてこのゆるやかな上昇に伴ってサーミスタ８の負荷電圧も下がるため、ジュール熱も少なくなり、これにより、サーミスタ８の温度は図９（ｂ）に示すように下降するため、サーミスタ８の抵抗値は図８に示すように下がり、この結果、電解コンデンサ３への流入電流は、図９（ａ）のＤに示すようにほぼ一定となるものである。
【００１２】
そして電解コンデンサ３の端子電圧が図９（ａ）に示すように印加電圧（４００Ｖ）と同じになった時、電流は電解コンデンサ３の漏れ電流のみとなって電解コンデンサ３のエージングが完了するものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の電解コンデンサのエージング方法においては、電解コンデンサ３をパレット７に挿入してスイッチ９をオンした後、サーミスタ８の抵抗値が高くなるまでの数十秒間、大電流が電解コンデンサ３に流れるため、酸化皮膜の傷等により欠損部の多い電解コンデンサ３は、電圧の上昇による酸化皮膜の修復が間に合わず、場合によっては部分的に熱を発生し、電解液が気化することによりケースの内圧が上昇し、エージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題点を有していた。
【００１４】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、サーミスタの抵抗値が高くなるまでのエージング初期において大電流が電解コンデンサに流れることのない電解コンデンサのエージング方法を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の電解コンデンサのエージング方法は、エージングを行う電解コンデンサとサーミスタの直列回路と、この直列回路にスイッチを介して並列に接続された電源とを有し、前記サーミスタをヒータにより１２０℃以上に加熱して抵抗値を高めた後、前記スイッチのオンにより電解コンデンサに電圧を印加してエージングを行うようにしたもので、このエージング方法によれば、サーミスタの抵抗値が高くなるまでのエージング初期において大電流が電解コンデンサに流れることはないものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、エージングを行う電解コンデンサとサーミスタの直列回路と、この直列回路にスイッチを介して並列に接続された電源とを有し、前記サーミスタをヒータにより１２０℃以上に加熱して抵抗値を高めた後、前記スイッチのオンにより電解コンデンサに電圧を印加してエージングを行うようにしたもので、このエージング方法によれば、サーミスタをヒータにより１２０℃以上に加熱して抵抗値を高めた後、スイッチのオンにより電解コンデンサに電圧を印加してエージングを行うようにしているため、サーミスタはヒータによる加熱によって規定の温度に上昇し、あらかじめ抵抗値が高くなっているものであり、したがって、この状態でスイッチをオンすると、この時点ではサーミスタは抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチをオンした後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題はなくなるものである。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、エージングを行う電解コンデンサとサーミスタの直列回路と、この直列回路に第１のスイッチを介して並列に接続された第１の電源と、前記サーミスタの両端に第２のスイッチを介して並列に接続された第２の電源とを有し、前記第１のスイッチのオフ、第２のスイッチのオンにより前記サーミスタをジュール熱により規定の温度以上に加熱して抵抗値を高めた後、前記第２のスイッチのオフ、第１のスイッチのオンにより電解コンデンサに電圧を印加してエージングを行うようにしたもので、このエージング方法によれば、第１のスイッチをオフ（電解コンデンサが第１の電源に接続されていない状態）、第２のスイッチをオン（サーミスタが直接第２の電源に接続されている状態）することにより、第２の電源の電圧がサーミスタのみに印加されてサーミスタに大電流が流れるため、サーミスタの温度はこの電流によるジュール熱により規定の温度まで上昇し、そしてこの温度上昇に伴ってサーミスタの抵抗値も高くなって規定の電流に落ち着くもので、この状態で、第２のスイッチをオフ、第１のスイッチをオン（サーミスタが電解コンデンサを介して第１の電源に接続されている状態）すると、この時点ではサーミスタは抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチをオンした後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題はなくなるものである。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、第１の電源の電圧と第２の電源の電圧を同じにしたもので、このエージング方法によれば、電源を共用化することができるため、電源の数を減らすことができるものである。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、エージングを行う電解コンデンサとサーミスタの直列回路と、この直列回路に並列に接続された電源とを有し、前記電解コンデンサの端子間をあらかじめショート状態にするスイッチを設けて前記サーミスタをジュール熱により規定の温度以上に加熱して抵抗値を高めた後、前記スイッチをオフにして電解コンデンサに電圧を印加することによりエージングを行うようにしたもので、このエージング方法によれば、最初からスイッチがオン状態（電解コンデンサの端子間がショート状態）となっているため、電解コンデンサを無電圧状態で回路に取り付けることができると同時に、電源の電圧がサーミスタのみに印加されてサーミスタに大電流が流れるため、サーミスタの温度はこの電流によるジュール熱により規定の温度まで上昇し、そしてこの温度上昇に伴ってサーミスタの抵抗値も高くなって規定の電流に落ち着くもので、この状態で、スイッチをオフ（サーミスタが電解コンデンサを介して電源に接続されている状態）すると、この時点ではサーミスタは抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチを操作した後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題はなくなるものである。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、エージングを行う電解コンデンサとサーミスタの直列回路と、この直列回路に第１のスイッチを介して並列に接続された第１の電源と、前記サーミスタの両端に第２のスイッチを介して並列に接続された第２の電源とを有し、前記第１のスイッチのオフ、第２のスイッチのオンにより前記サーミスタをジュール熱により加熱すると同時に、前記サーミスタを別個の加熱手段により加熱して規定の温度以上にすることにより抵抗値を高めた後、前記第２のスイッチのオフ、第１のスイッチのオンにより電解コンデンサに電圧を印加してエージングを行うようにしたもので、このエージング方法によれば、第１のスイッチをオフ（電解コンデンサが第１の電源に接続されていない状態）、第２のスイッチをオン（サーミスタが直接第２の電源に接続されている状態）することにより、第２の電源の電圧がサーミスタのみに印加されてサーミスタに大電流が流れるため、サーミスタはこの電流によるジュール熱により規定の温度まで上昇するとともに、サーミスタは別個の加熱手段でも加熱されるようにしているため、サーミスタの規定の温度までの上昇は、別個の加熱手段による加熱とジュール熱の双方により短時間に行われることになり、そしてこの温度上昇に伴ってサーミスタの抵抗値も高くなって規定の電流に落ち着くもので、この状態で、第２のスイッチをオフ、第１のスイッチをオン（サーミスタが電解コンデンサを介して第１の電源に接続されている状態）すると、この時点ではサーミスタは抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチをオンした後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題はなくなるものである。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電解コンデンサのエージング装置の概略断面図を示したもので、この図１において、１１はヒーター１２を組み込んだ断熱カバーで、この断熱カバー１１の一部には電解コンデンサ１３を出し入れする開口部１４を設けている。１５は回転軸１６を中心として断熱カバー１１内で矢印Ｆ方向に回転する回転ドラムで、この回転ドラム１５の円周上には電解コンデンサ１３を保持するチャック（図示せず）と回路部品を組み込んだパレット１７を回転ドラム１５の内部に位置するように設けている。１８はパレット１７に設けられたサーミスタ、１９は前記サーミスタ１８を加熱する加熱手段を構成するヒーターである。
【００２２】
図２は本発明の実施の形態１における電解コンデンサ１３への電源供給回路図を示したもので、エージングを行う電解コンデンサ１３とサーミスタ１８の直列回路を複数個並列に接続し、そしてこれらはスイッチ２０を介して電源２１に並列に接続されているものである。また、この図２において、点線で示した箇所がパレット１７の回路部分である。
【００２３】
図３（ａ）は回転ドラム１５の回転角に対する電解コンデンサ１３の端子電圧と電流変化の一例を示し、また図３（ｂ）は回転ドラム１５の回転角に対するサーミスタ１８の温度変化の一例を示したものである。
【００２４】
次に、上記した図１、図２、図３（ａ）（ｂ）を用いて本発明の実施の形態１における電解コンデンサのエージング動作について説明する。
【００２５】
まず、図３（ａ）（ｂ）における回転ドラム１５の回転角は、図１に示した断熱カバー１１の開口部１４より電解コンデンサ１３をパレット１７に挿入した位置を回転ドラム１５の回転角０度とし、そして左回転して断熱カバー１１の開口部１４と対向する部分を回転角１８０度とし、さらに左回転して断熱カバー１１の開口部１４に戻ってきた電解コンデンサ１３の取り出し口を回転角３６０度とする。
【００２６】
そして、電解コンデンサ１３がパレット１７に挿入される前（回転ドラム１５の回転角０度以前）のサーミスタ１８の温度は、図３（ｂ）に示すようにヒーター１９により１２０℃以上に暖められている。この状態で電解コンデンサ１３をパレット１７に挿入し、図２に示すスイッチ２０をオンすると、４００Ｖの電圧が印加される。この時のサーミスタ１８の抵抗値は２００ｋΩ以上に上昇している（図８参照）ため、電解コンデンサ１３への初期の流入電流は、図３（ａ）のＧに示すように２０ｍＡ以下となっている。
【００２７】
そしてこの後は、ジュール熱によるサーミスタ１８の抵抗値とサーミスタ１８に加わる電圧により電解コンデンサ１３に流れる電流が決まり、一方、電解コンデンサ１３の端子電圧は図３（ａ）のＨに示すようにゆるやかに上昇し、そしてこのゆるやかな上昇に伴ってサーミスタ１８の負荷電圧も下がるため、ジュール熱も少なくなり、これにより、サーミスタ１８の温度は図３（ｂ）に示すように下降するため、サーミスタ１８の抵抗値は下がり（図８参照）、この結果、電解コンデンサ１３への流入電流は、図３（ａ）のＩに示すようにほぼ一定となるものである。そして電解コンデンサ１３の端子電圧が図３（ａ）に示すように印加電圧（４００Ｖ）と同じになった時、電流は電解コンデンサ１３の漏れ電流のみとなって電解コンデンサ１３のエージングが完了するものである。
【００２８】
なお、上記本発明の実施の形態１における回転ドラム１５の回転角と電解コンデンサ１３の端子電圧の上昇および流入電流の関係は、電解コンデンサ１３の容量により変化することは言うまでもない。
【００２９】
上記した本発明の実施の形態１においては、サーミスタ１８を加熱手段であるヒーター１９により規定の温度以上に加熱し、その後、スイッチ２０のオンにより電解コンデンサ１３に電圧を印加してエージングを行うようにしているため、サーミスタ１８は加熱手段であるヒーター１９の加熱によって規定の温度に上昇し、あらかじめ抵抗値が高くなっているものであり、したがって、この状態でスイッチ２０をオンすると、この時点ではサーミスタ１８は抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチをオンした後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすということはなくなるものである。
【００３０】
（実施の形態２）
図４（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態２における電解コンデンサのエージング方法の回路図を示したもので、この回路図は、エージングを行う電解コンデンサ１３とサーミスタ１８の直列回路と、この直列回路に第１のスイッチ２２を介して並列に接続された第１の電源２３と、前記サーミスタ１８の両端に第２のスイッチ２４を介して並列に接続された第２の電源２５とを有し、前記第１のスイッチ２２のオフ、第２のスイッチ２４のオンにより前記サーミスタ１８をジュール熱により規定の温度以上に加熱し、その後、前記第２のスイッチ２４のオフ、第１のスイッチ２２のオンにより電解コンデンサ１３に電圧を印加してエージングを行うようにしたものである。
【００３１】
上記した本発明の実施の形態２においては、図４（ａ）に示すように、第１のスイッチ２２をオフ（電解コンデンサ１３が第１の電源２３に接続されていない状態）、第２のスイッチ２４をオン（サーミスタ１８が直接第２の電源２５に接続されている状態）することにより、第２の電源２５の電圧がサーミスタ１８のみに印加されてサーミスタ１８に大電流が流れるため、サーミスタ１８の温度はこの電流によるジュール熱により規定の温度まで上昇し、そしてこの温度上昇に伴ってサーミスタ１８の抵抗値も高くなって規定の電流に落ち着くもので、この状態で、図４（ｂ）に示すように、第２のスイッチ２４をオフ、第１のスイッチ２２をオン（サーミスタ１８が電解コンデンサ１３を介して第１の電源２３に接続されている状態）すると、この時点ではサーミスタ１８は抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチをオンした後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすということはなくなるものである。
【００３２】
なお、上記本発明の実施の形態２において、第１の電源２３の電圧より第２の電源２５の電圧を高くすれば、サーミスタ１８には大きな電流が流れるため、サーミスタ１８の温度を早く上昇させることができるものである。
【００３３】
また、上記本発明の実施の形態２において、第１の電源２３の電圧と第２の電源２５の電圧を同じにした場合は、電源を共用化することができるため、電源の数を減らすことができるものである。
【００３４】
（実施の形態３）
図５（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態３における電解コンデンサのエージング方法の回路図を示したもので、この回路図は、エージングを行う電解コンデンサ１３とサーミスタ１８の直列回路と、この直列回路に並列に接続された電源２６とを有し、前記電解コンデンサ１３の端子間をあらかじめショート状態にするスイッチ２７を設けて前記サーミスタ１８をジュール熱により規定の温度以上に加熱し、その後、前記スイッチ２７をオフにして電解コンデンサ１３に電圧を印加することによりエージングを行うようにしたものである。
【００３５】
上記した本発明の実施の形態３においては、図５（ａ）に示すように、最初からスイッチ２７をオン状態にして電解コンデンサ１３の端子間をショート状態とすることにより、サーミスタ１８がスイッチ２７を介して直接電源２６に接続された状態となるため、電解コンデンサ１３を無電圧状態で回路に取り付けることができるものである。そしてこのような接続状態により、電源２６の電圧はサーミスタ１８のみに印加されてサーミスタ１８に大電流が流れ、これにより、サーミスタ１８の温度はこの電流によるジュール熱により規定の温度まで上昇し、そしてこの温度上昇に伴ってサーミスタ１８の抵抗値も高くなって規定の電流に落ち着くものである。
【００３６】
次にこの状態で、図５（ｂ）に示すように、スイッチ２７をオフ状態にすると、サーミスタ１８は電解コンデンサ１３を介して電源２６に接続された状態となり、この時点ではサーミスタ１８は抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチを操作した後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題はなくなるものである。また、この回路構成においては、図４（ａ）（ｂ）に示すような第１のスイッチ２２を必要としないものである。
【００３７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４における電解コンデンサのエージング方法は、図４（ａ）（ｂ）に示す本発明の実施の形態２における電解コンデンサのエージング方法の回路図と、図１に示す本発明の実施の形態１におけるヒーター１９よりなる加熱手段を併用したものである。
【００３８】
すなわち、本発明の実施の形態４は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、エージングを行う電解コンデンサ１３とサーミスタ１８の直列回路と、この直列回路に第１のスイッチ２２を介して並列に接続された第１の電源２３と、前記サーミスタ１８の両端に第２のスイッチ２４を介して並列に接続された第２の電源２５とを有し、前記第１のスイッチ２２のオフ、第２のスイッチ２４のオンにより前記サーミスタ１８をジュール熱により加熱すると同時に、前記サーミスタ１８を図１に示す別個の加熱手段、すなわちヒーター１９よりなる加熱手段により加熱して規定の温度以上にし、その後、前記第２のスイッチ２４のオフ、第１のスイッチ２２のオンにより電解コンデンサ１３のエージングを行うようにしたものである。
【００３９】
上記した本発明の実施の形態４においては、第１のスイッチ２２をオフ（電解コンデンサ１３が第１の電源２３に接続されていない状態）、第２のスイッチ２４をオン（サーミスタ１８が直接第２の電源２５に接続されている状態）することにより、第２の電源２５の電圧がサーミスタ１８のみに印加されてサーミスタ１８に大電流が流れるため、サーミスタ１８はこの電流によるジュール熱により規定の温度まで上昇するとともに、サーミスタ１８は別個の加熱手段であるヒーター１９でも加熱されるようにしているため、サーミスタ１８の規定の温度までの上昇は、別個の加熱手段であるヒーター１９の加熱とジュール熱の双方により短時間に行われることになり、そしてこの温度上昇に伴ってサーミスタ１８の抵抗値も高くなって規定の電流に落ち着くもので、この状態で、第２のスイッチ２４をオフ、第１のスイッチ２２をオン（サーミスタ１８が電解コンデンサ１３を介して第１の電源２３に接続されている状態）すると、この時点ではサーミスタ１８は抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチをオンした後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題はなくなるものである。
【００４０】
なお、上記本発明の実施の形態２，４で示した図４（ａ）（ｂ）における第１のスイッチ２２および第２のスイッチ２４は、端子と端子の接触によるスイッチング素子やリレー、あるいは半導体によるスイッチング素子でもよいものである。また第１のスイッチ２２は、それぞれの電解コンデンサ１３に対し１対１となるように設けてもよいものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明の電解コンデンサのエージング方法は、エージングを行う電解コンデンサとサーミスタの直列回路と、この直列回路にスイッチを介して並列に接続された電源とを有し、前記サーミスタをヒータにより１２０℃以上に加熱して抵抗値を高めた後、前記スイッチのオンにより電解コンデンサに電圧を印加してエージングを行うようにしたもので、このエージング方法によれば、サーミスタをヒータにより１２０℃以上に加熱して抵抗値を高めた後、スイッチのオンにより電解コンデンサに電圧を印加してエージングを行うようにしているため、サーミスタはヒータによる加熱によって規定の温度に上昇し、あらかじめ抵抗値が高くなっているものであり、したがって、この状態でスイッチをオンすると、この時点ではサーミスタは抵抗値が高くなっているため、従来のように電解コンデンサのエージングを行うためのスイッチをオンした後、大電流が電解コンデンサに流れるようなことはなくなり、その結果、従来のようにエージング途中で膨れやパンクを引き起こすという問題はなくなるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における電解コンデンサのエージング装置の概略断面図
【図２】同電解コンデンサへの電源供給回路図
【図３】（ａ）同エージング装置における回転ドラムの回転角に対する電解コンデンサの端子電圧と電流変化の一例を示す特性図
（ｂ）同回転ドラムの回転角に対するサーミスタの温度変化の一例を示す特性図
【図４】（ａ）（ｂ）本発明の実施の形態２における電解コンデンサのエージング方法の回路図
【図５】（ａ）（ｂ）本発明の実施の形態３における電解コンデンサのエージング方法の回路図
【図６】従来における電解コンデンサのエージング装置の概略断面図
【図７】同電解コンデンサへの電源供給回路図
【図８】同エージング装置におけるサーミスタの特性図
【図９】（ａ）同エージング装置における回転ドラムの回転角に対する電解コンデンサの端子電圧と電流変化の一例を示す特性図
（ｂ）同回転ドラムの回転角に対するサーミスタの温度変化の一例を示す特性図
【符号の説明】
１３ 電解コンデンサ
１８ サーミスタ
１９ ヒーター（加熱手段）
２０ スイッチ
２１ 電源
２２ 第１のスイッチ
２３ 第１の電源
２４ 第２のスイッチ
２５ 第２の電源
２６ 電源
２７ スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an aging method for an electrolytic capacitor used in various electronic devices.
[0002]
[Prior art]
In general, in this type of electrolytic capacitor, after assembling the electrolytic capacitor, in order to repair the defective portion of the oxide film formed on the surface of the anode foil, the electrolytic capacitor is passed through a thermostat kept at a high temperature with a voltage applied. Aging is thus performed.
[0003]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional electrolytic capacitor aging apparatus. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a heat insulating cover in which a heater 2 is incorporated. The opening 4 is provided. Reference numeral 5 denotes a rotating drum which rotates in the direction of arrow A in the heat insulating cover 1 around the rotating shaft 6. A chuck (not shown) for holding the electrolytic capacitor 3 and circuit components are mounted on the circumference of the rotating drum 5. The pallet 7 is provided so as to be located inside the rotary drum 5. Reference numeral 8 denotes a thermistor provided on the pallet 7.
[0004]
Thus, the pallet 7 incorporating the circuit components and the thermistor 8 are arranged inside the rotary drum 5 which is insulated so as not to be affected by the heat of the heater 2, and the electrolytic capacitor 3 is rotated with the heat insulating cover 1. By being located between the drum 5 and the drum 5, the heat of the heater 2 is applied only to the electrolytic capacitor 3 and is not applied to the thermistor 8.
[0005]
FIG. 7 shows a conventional power supply circuit diagram for the electrolytic capacitor 3 in which a plurality of series circuits of the electrolytic capacitor 3 for aging and the thermistor 8 are connected in parallel. Are connected in parallel. In FIG. 7, a portion indicated by a dotted line is a circuit portion of the pallet 7.
[0006]
FIG. 8 shows a characteristic diagram of the thermistor 8. As is clear from the characteristic diagram, there is almost no change in the resistance value of the thermistor 8 up to a temperature of 80 ° C. The resistance value of the thermistor 8 increases exponentially with an increase in temperature.
[0007]
FIG. 9A shows an example of a change in terminal voltage and current of the electrolytic capacitor 3 with respect to the rotation angle of the rotating drum 5, and FIG. 9B shows an example of a temperature change of the thermistor 8 with respect to the rotation angle of the rotating drum 5. It is a thing.
[0008]
Next, the aging operation of the conventional electrolytic capacitor will be described with reference to FIGS. 6, 7, 8, 9A and 9B.
[0009]
First, the rotation angle of the rotary drum 5 in FIGS. 9A and 9B is determined by setting the position where the electrolytic capacitor 3 is inserted into the pallet 7 through the opening 4 of the heat insulating cover 1 shown in FIG. Degrees, and the portion facing the opening 4 of the heat insulating cover 1 is rotated left by 180 degrees, and the outlet of the electrolytic capacitor 3 returning to the opening 4 of the heat insulating cover 1 is further rotated left by rotating The angle is 360 degrees.
[0010]
The temperature of the thermistor 8 before the electrolytic capacitor 3 is inserted into the pallet 7 (rotation angle of the rotary drum 5 is 0 degree) is 40 ° C. (normal temperature) as shown in FIG. When the capacitor 3 is inserted into the pallet 7 and the switch 9 shown in FIG. 7 is turned on, a voltage of 400 V is applied. Since the resistance value of the thermistor 8 at this time is as low as 1 kΩ, a large current of 400 mA flows through the electrolytic capacitor 3 as shown by B in FIG. 9A. Rises rapidly, and as the temperature of the thermistor 8 rises to 110 ° C., the resistance value of the thermistor 8 rises to 150 kΩ as shown in FIG. The voltage settles at about 20 mA per second, during which the terminal voltage of the electrolytic capacitor 3 rises at a stretch to about 100 V as shown by C in FIG. 9A.
[0011]
Thereafter, since the current flowing into the electrolytic capacitor 3 is small as shown at D in FIG. 9A, the terminal voltage of the electrolytic capacitor 3 gradually rises as shown at E in FIG. Since the load voltage of the thermistor 8 also decreases with the gentle rise, the Joule heat also decreases, and the temperature of the thermistor 8 decreases as shown in FIG. 9B. As shown in FIG. 8, the current flowing into the electrolytic capacitor 3 becomes substantially constant as shown by D in FIG. 9A.
[0012]
When the terminal voltage of the electrolytic capacitor 3 becomes the same as the applied voltage (400 V) as shown in FIG. 9A, the current is only the leakage current of the electrolytic capacitor 3 and the aging of the electrolytic capacitor 3 is completed. It is.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional electrolytic capacitor aging method, after the electrolytic capacitor 3 is inserted into the pallet 7 and the switch 9 is turned on, a large current is applied for several tens of seconds until the resistance value of the thermistor 8 increases. The electrolytic capacitor 3 that has many defects due to scratches on the oxide film due to the flow of the capacitor 3 cannot repair the oxide film due to an increase in voltage, and in some cases, generates heat partially in some cases, causing the electrolyte to vaporize. As a result, the internal pressure of the case increases, causing swelling and puncturing during aging.
[0014]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for aging an electrolytic capacitor in which a large current does not flow through the electrolytic capacitor in the early stage of aging until the resistance value of the thermistor becomes high. It is.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
the above Task To Settle The aging method for an electrolytic capacitor of the present invention includes a series circuit of an electrolytic capacitor for performing aging and a thermistor, and a power supply connected in parallel to the series circuit via a switch. After heating to 120 ° C or higher with a heater to increase the resistance, Aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor by turning on the switch.According to this aging method, a large current flows through the electrolytic capacitor in the early stage of aging until the resistance value of the thermistor increases. Not something.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention has a series circuit of an electrolytic capacitor for performing aging and a thermistor, and a power supply connected in parallel to the series circuit via a switch. After heating to 120 ° C or higher with a heater to increase the resistance, Aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor by turning on the switch. According to this aging method, the thermistor is used. After heating to 120 ° C or higher with a heater to increase the resistance, Since the aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor when the switch is turned on, the thermistor heater The temperature rises to the specified temperature due to heating by the heater, and the resistance value is increased in advance.Therefore, when the switch is turned on in this state, the resistance value of the thermistor is increased at this point, so that the conventional After the switch for aging the electrolytic capacitor is turned on, a large current does not flow through the electrolytic capacitor, and as a result, there is no problem of causing swelling or puncturing during aging as in the related art.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, a series circuit of an aging electrolytic capacitor and a thermistor, a first power supply connected in parallel to the series circuit through a first switch, and a second power supply connected to both ends of the thermistor And a second power supply connected in parallel via the switch of the above, wherein the first switch is turned off, and the second switch is turned on, the thermistor is heated to a specified temperature or more by Joule heat. After heating to increase the resistance, Aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor by turning off the second switch and turning on the first switch. According to this aging method, the first switch is turned off (when the electrolytic capacitor becomes the second capacitor). 1 is not connected to the first power supply) and the second switch is turned on (the thermistor is directly connected to the second power supply), so that the voltage of the second power supply is applied only to the thermistor and the thermistor is turned on. Since a large current flows through the thermistor, the temperature of the thermistor rises to a specified temperature due to Joule heat caused by this current, and the resistance value of the thermistor increases with this temperature rise and settles to the specified current. When the second switch is turned off and the first switch is turned on (a state where the thermistor is connected to the first power supply via an electrolytic capacitor), At this point, since the resistance of the thermistor is high, a large current does not flow through the electrolytic capacitor after the switch for aging the electrolytic capacitor is turned on as in the conventional case. The problem of causing blisters and punctures during aging is eliminated.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, the voltage of the first power supply and the voltage of the second power supply are made equal. According to this aging method, the power supplies can be shared. Can be reduced.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a switch comprising: a series circuit of an electrolytic capacitor for performing aging and a thermistor; and a power supply connected in parallel to the series circuit, and a switch for short-circuiting between terminals of the electrolytic capacitor in advance. And the said thermistor is heated to a specified temperature or higher by Joule heat. After heating to increase the resistance, Aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor with the switch turned off. According to this aging method, the switch is turned on from the beginning (short state between the terminals of the electrolytic capacitor). Therefore, the electrolytic capacitor can be attached to the circuit without any voltage, and at the same time, the voltage of the power supply is applied only to the thermistor and a large current flows through the thermistor. The temperature rises and the resistance of the thermistor rises with this temperature rise, and the current settles to the specified current. In this state, the switch is turned off (the thermistor is connected to the power supply via an electrolytic capacitor). At this point, since the resistance of the thermistor is high, the electrolytic After operating the switch for aging capacitor, a large current is no longer able flowing to the electrolytic capacitor, and as a result, made no problem of causing swelling or puncture as in the prior art in the middle aged.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a series circuit of an electrolytic capacitor for performing aging and a thermistor, a first power supply connected in parallel to the series circuit via a first switch, and a second power supply connected to both ends of the thermistor. And a second power supply connected in parallel via the first and second switches, wherein the first switch is turned off, the second switch is turned on, and the thermistor is heated by Joule heat, and the thermistor is separately heated. Heat by means to exceed the specified temperature After increasing the resistance value by doing Aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor by turning off the second switch and turning on the first switch. According to this aging method, the first switch is turned off (when the electrolytic capacitor becomes the second capacitor). 1 is not connected to the first power supply) and the second switch is turned on (the thermistor is directly connected to the second power supply), so that the voltage of the second power supply is applied only to the thermistor and the thermistor is turned on. Since the large current flows through the thermistor, the thermistor rises to the specified temperature by Joule heat due to this current, and the thermistor is also heated by a separate heating means. The heating is performed in a short time by both the heating by the heating means and the Joule heat, and the resistance of the thermistor is increased due to the temperature rise. In this state, the second switch is turned off and the first switch is turned on (when the thermistor is connected to the first power supply via an electrolytic capacitor) in this state. At this point, since the resistance of the thermistor is high, a large current does not flow through the electrolytic capacitor after turning on the switch for aging the electrolytic capacitor as in the conventional case. The problem of causing swelling and puncturing during aging as in the above is eliminated.
[0021]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic sectional view of an aging device for an electrolytic capacitor according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a heat insulating cover incorporating a heater 12, and a part of the heat insulating cover 11 is provided. Is provided with an opening 14 for taking in and out the electrolytic capacitor 13. Reference numeral 15 denotes a rotating drum which rotates in the direction of arrow F in the heat insulating cover 11 around the rotating shaft 16. A chuck (not shown) for holding the electrolytic capacitor 13 and circuit components are incorporated on the circumference of the rotating drum 15. The pallet 17 is provided so as to be located inside the rotary drum 15. Reference numeral 18 denotes a thermistor provided on the pallet 17, and 19 denotes a heater constituting heating means for heating the thermistor 18.
[0022]
FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply to the electrolytic capacitor 13 according to the first embodiment of the present invention, in which a plurality of series circuits of an electrolytic capacitor 13 for aging and a thermistor 18 are connected in parallel, and these are connected by a switch. The power supply 21 is connected in parallel to a power supply 21 via the power supply 20. In FIG. 2, a portion indicated by a dotted line is a circuit portion of the pallet 17.
[0023]
FIG. 3A shows an example of a change in the terminal voltage and current of the electrolytic capacitor 13 with respect to the rotation angle of the rotating drum 15, and FIG. 3B shows an example of a temperature change of the thermistor 18 with respect to the rotation angle of the rotating drum 15. It is a thing.
[0024]
Next, the aging operation of the electrolytic capacitor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3A, and 3B described above.
[0025]
First, the rotation angle of the rotary drum 15 in FIGS. 3A and 3B is determined by setting the position where the electrolytic capacitor 13 is inserted into the pallet 17 through the opening 14 of the heat insulating cover 11 shown in FIG. , And the portion facing the opening 14 of the heat insulating cover 11 is rotated left by 180 degrees, and the outlet of the electrolytic capacitor 13 returning to the opening 14 of the heat insulating cover 11 is further rotated by rotating left. The angle is 360 degrees.
[0026]
Then, the temperature of the thermistor 18 before the electrolytic capacitor 13 is inserted into the pallet 17 (before the rotation angle of the rotary drum 15 is 0 degree) is heated to 120 ° C. or more by the heater 19 as shown in FIG. I have. In this state, when the electrolytic capacitor 13 is inserted into the pallet 17 and the switch 20 shown in FIG. 2 is turned on, a voltage of 400 V is applied. Since the resistance value of the thermistor 18 at this time has increased to 200 kΩ or more (see FIG. 8), the initial current flowing into the electrolytic capacitor 13 is 20 mA or less as shown by G in FIG. I have.
[0027]
Thereafter, the current flowing through the electrolytic capacitor 13 is determined by the resistance value of the thermistor 18 due to Joule heat and the voltage applied to the thermistor 18, while the terminal voltage of the electrolytic capacitor 13 gradually decreases as shown by H in FIG. Then, since the load voltage of the thermistor 18 decreases with the gradual increase, the Joule heat also decreases. As a result, the temperature of the thermistor 18 decreases as shown in FIG. (See FIG. 8), and as a result, the current flowing into the electrolytic capacitor 13 is substantially constant as indicated by I in FIG. 3 (a). When the terminal voltage of the electrolytic capacitor 13 becomes equal to the applied voltage (400 V) as shown in FIG. 3A, the current is only the leakage current of the electrolytic capacitor 13 and the aging of the electrolytic capacitor 13 is completed. It is.
[0028]
It is needless to say that the relationship between the rotation angle of the rotary drum 15 and the increase in the terminal voltage of the electrolytic capacitor 13 and the inflow current in the first embodiment of the present invention varies depending on the capacitance of the electrolytic capacitor 13.
[0029]
In the above-described first embodiment of the present invention, the thermistor 18 is heated to a specified temperature or higher by the heater 19 serving as a heating unit, and then the switch 20 is turned on to apply a voltage to the electrolytic capacitor 13 to perform aging. Therefore, the temperature of the thermistor 18 rises to a specified temperature by heating the heater 19 serving as a heating means, and the resistance value is increased in advance. Therefore, when the switch 20 is turned on in this state, at this time, Since the resistance value of the thermistor 18 is high, a large current does not flow through the electrolytic capacitor after the switch for aging the electrolytic capacitor is turned on as in the related art. It does not cause blisters or punctures during aging.
[0030]
(Embodiment 2)
4 (a) and 4 (b) are circuit diagrams of an electrolytic capacitor aging method according to Embodiment 2 of the present invention. The circuit diagram includes a series circuit of an electrolytic capacitor 13 for aging and a thermistor 18, and FIG. A first power supply 23 connected in parallel to the series circuit via a first switch 22 and a second power supply 25 connected in parallel via a second switch 24 to both ends of the thermistor 18 are provided. The thermistor 18 is heated to a predetermined temperature or more by Joule heat by turning off the first switch 22 and turning on the second switch 24, and then turning off the second switch 24 and turning on the first switch. When the switch 22 is turned on, a voltage is applied to the electrolytic capacitor 13 to perform aging.
[0031]
In the above-described second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4A, the first switch 22 is turned off (the electrolytic capacitor 13 is not connected to the first power supply 23), and the second switch 22 is turned off. When the switch 24 is turned on (in a state where the thermistor 18 is directly connected to the second power supply 25), the voltage of the second power supply 25 is applied only to the thermistor 18 and a large current flows through the thermistor 18. The temperature of 18 rises to a specified temperature due to the Joule heat caused by this current, and the resistance value of the thermistor 18 increases with the rise in temperature and settles to the specified current. In this state, FIG. As shown in (2), the second switch 24 is turned off, and the first switch 22 is turned on (the thermistor 18 is connected to the first power supply 23 via the electrolytic capacitor 13). At this time, since the resistance value of the thermistor 18 is high, a large current does not flow through the electrolytic capacitor after the switch for aging the electrolytic capacitor is turned on as in the related art. However, unlike the related art, swelling and puncturing do not occur during aging.
[0032]
In the second embodiment of the present invention, if the voltage of the second power supply 25 is made higher than the voltage of the first power supply 23, a large current flows through the thermistor 18, so that the temperature of the thermistor 18 is increased quickly. Is what you can do.
[0033]
In the second embodiment of the present invention, when the voltage of the first power supply 23 and the voltage of the second power supply 25 are the same, the power supply can be shared, so that the number of power supplies can be reduced. Can be done.
[0034]
(Embodiment 3)
5 (a) and 5 (b) are circuit diagrams of an electrolytic capacitor aging method according to Embodiment 3 of the present invention. The circuit diagram includes a series circuit of an electrolytic capacitor 13 for aging and a thermistor 18, and FIG. A power supply 26 connected in parallel to the series circuit, and a switch 27 for short-circuiting the terminals of the electrolytic capacitor 13 in advance to heat the thermistor 18 to a specified temperature or higher by Joule heat, Aging is performed by turning off the switch 27 and applying a voltage to the electrolytic capacitor 13.
[0035]
In the above-described third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5A, the switch 27 is turned on from the beginning to short-circuit the terminals of the electrolytic capacitor 13 so that the thermistor 18 switches the switch 27 Thus, the electrolytic capacitor 13 can be attached to the circuit in a non-voltage state because it is directly connected to the power supply 26 via the power supply. Due to such a connection state, the voltage of the power supply 26 is applied only to the thermistor 18 and a large current flows through the thermistor 18, whereby the temperature of the thermistor 18 rises to a specified temperature due to Joule heat caused by this current, As the temperature rises, the resistance value of the thermistor 18 increases and the current is settled to a specified value.
[0036]
Next, in this state, when the switch 27 is turned off as shown in FIG. 5B, the thermistor 18 is connected to the power supply 26 via the electrolytic capacitor 13, and at this time, the thermistor 18 has a resistance value. After operating the switch for aging the electrolytic capacitor as in the past, a large current does not flow through the electrolytic capacitor, and as a result, swelling occurs during aging as in the past. The problem of causing punk is gone. In this circuit configuration, the first switch 22 as shown in FIGS. 4A and 4B is not required.
[0037]
(Embodiment 4)
The electrolytic capacitor aging method according to the fourth embodiment of the present invention includes a circuit diagram of the electrolytic capacitor aging method according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. This is a combination of the heating means including the heater 19 in the first embodiment.
[0038]
That is, in the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4A and 4B, a series circuit of the electrolytic capacitor 13 and the thermistor 18 performing aging, and the series circuit is connected to the series circuit via the first switch 22. A first power supply 23 connected in parallel, and a second power supply 25 connected in parallel via a second switch 24 at both ends of the thermistor 18 to turn off the first switch 22; When the second switch 24 is turned on, the thermistor 18 is heated by Joule heat, and at the same time, the thermistor 18 is heated by a separate heating means shown in FIG. The aging of the electrolytic capacitor 13 is performed by turning off the second switch 24 and turning on the first switch 22.
[0039]
In the above-described fourth embodiment of the present invention, the first switch 22 is turned off (the electrolytic capacitor 13 is not connected to the first power supply 23), and the second switch 24 is turned on (the thermistor 18 is directly turned on). 2 is connected to the second power supply 25), the voltage of the second power supply 25 is applied only to the thermistor 18, and a large current flows through the thermistor 18. Therefore, the thermistor 18 is stipulated by Joule heat caused by this current. Since the thermistor 18 is also heated by the heater 19 which is a separate heating means as the temperature rises, the temperature rise of the thermistor 18 to the specified temperature is caused by heating the heater 19 which is a separate heating means and the joule. The heating is performed in a short time, and the resistance value of the thermistor 18 increases with the temperature rise. In this state, when the second switch 24 is turned off and the first switch 22 is turned on (the thermistor 18 is connected to the first power supply 23 via the electrolytic capacitor 13) in this state, At this point, since the resistance value of the thermistor 18 is high, a large current does not flow through the electrolytic capacitor after a switch for aging the electrolytic capacitor is turned on as in the related art. Thus, the problem of causing blisters and punctures during aging is eliminated.
[0040]
Note that the first switch 22 and the second switch 24 in FIGS. 4A and 4B shown in the second and fourth embodiments of the present invention are switching elements and relays formed by contact between terminals, or semiconductors. May be used. The first switches 22 may be provided so as to be one-to-one with respect to the respective electrolytic capacitors 13.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the electrolytic capacitor aging method of the present invention includes a series circuit of an electrolytic capacitor for performing aging and a thermistor, and a power supply connected in parallel to the series circuit via a switch. After heating to 120 ° C or higher with a heater to increase the resistance, Aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor by turning on the switch. According to this aging method, the thermistor is used. After heating to 120 ° C or higher with a heater to increase the resistance, Since the aging is performed by applying a voltage to the electrolytic capacitor when the switch is turned on, the thermistor heater The temperature rises to the specified temperature due to heating by the heater, and the resistance value is increased in advance.Therefore, when the switch is turned on in this state, the resistance value of the thermistor is increased at this point, so that the conventional After the switch for aging the electrolytic capacitor is turned on, a large current does not flow through the electrolytic capacitor, and as a result, there is no problem of causing swelling or puncturing during aging as in the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an aging device for an electrolytic capacitor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply to the electrolytic capacitor.
FIG. 3A is a characteristic diagram showing an example of a change in terminal voltage and current of an electrolytic capacitor with respect to a rotation angle of a rotating drum in the aging device.
(B) A characteristic diagram showing an example of a temperature change of the thermistor with respect to the rotation angle of the rotary drum.
FIGS. 4A and 4B are circuit diagrams of an aging method for an electrolytic capacitor according to a second embodiment of the present invention.
5 (a) and 5 (b) are circuit diagrams of an aging method for an electrolytic capacitor according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is a schematic sectional view of a conventional electrolytic capacitor aging device.
FIG. 7 is a circuit diagram of a power supply to the electrolytic capacitor.
FIG. 8 is a characteristic diagram of a thermistor in the aging device.
FIG. 9A is a characteristic diagram showing an example of a change in terminal voltage and current of an electrolytic capacitor with respect to a rotation angle of a rotating drum in the aging device.
(B) A characteristic diagram showing an example of a temperature change of the thermistor with respect to the rotation angle of the rotary drum.
[Explanation of symbols]
13 Electrolytic capacitor
18 Thermistor
19 heater (heating means)
20 switches
21 Power supply
22 First switch
23 1st power supply
24 Second switch
25 Second power supply
26 power supply
27 switch
