JP4391603B2 - Electrolytic capacitor aging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサのエージング装置に関し、特に、正の抵抗温度係数を有する抵抗素子を介して電解コンデンサをエージングする装置において、前記電解コンデンサおよび抵抗素子からなる直列回路と並列に接続したバッファ用コンデンサに蓄えられている電荷により、エージングすべき電解コンデンサがショート破壊したときに該ショート破壊した電解コンデンサに大きな電流を一時的に流して、破壊の程度を増大させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電解コンデンサは、表面に金属酸化物のような酸化皮膜を形成した陽極電極と陰極電極との間に電解質を介在させて構成される。たとえば、箔型の電解コンデンサでは、陽極電極を構成するアルミニウムなどの金属箔の表面を酸化して酸化アルミニウムの金属酸化膜とし、それを電解質溶液を介してアルミニウムなどの金属箔の陰極電極と対向させている。
【0003】
このような電解コンデンサの製造工程において、金属酸化膜の一部分に破損が生じることがある。この金属酸化膜の破損は電解コンデンサの性能を低下させあるいは使用不能にすることになる。そこで、電解コンデンサの組み立て後、電解コンデンサの金属酸化膜を再化成して金属酸化膜を修復するエージングが行われる。このエージングは、電解コンデンサの容量や耐圧などの特性によって決まる再化成電圧を電解コンデンサの両電極に適切な時間だけ印加することによって行われる。
【0004】
従来、この再化成工程は、使い捨てカメラ等に使用されているストロボ用電解コンデンサのような高圧小型品などにおいては、図4に示されるような回路構成を有するエージング装置により、12個のエージングすべき電解コンデンサ(Ca1〜Ca12)を並列に接続して行っていた。エージング中には、内部欠陥をもった電解コンデンサが内部パンク(微小な部分においてショートしガスが異常発生する)を起こすなど、ショート破壊を生じる場合がある。図4のようなエージング装置では、12個の電解コンデンサのうちいずれか1個、例えばCa1に内部欠陥が発生してショート破壊すると、他の11個の電解コンデンサCa2〜Ca12に蓄えられた電荷がCa1に集中して流れ込む。実験により、微小部分がショート破壊した電解コンデンサは、並列に接続する電解コンデンサの数が9個以上であれば、残りの電解コンデンサの放電電流により安全弁を完全に開弁させることができることが確認されている。したがって、図4のように並列に接続する電解コンデンサの数が12個以上であれば、より確実に安全弁を完全に開弁させることができる。ショート破壊した電解コンデンサCa1は完全に破壊され、電解コンデンサの安全弁は完全に開弁する。パンクした電解コンデンサは安全弁が開弁してもずっとショート状態のままになりやすいので、そのままでは短絡により電源容量がショート破壊していない電解コンデンサに供給されなくなり、電解コンデンサCa2〜Ca12の再化成不足が生じてしまう。このため、エージング中に電解コンデンサのショート破壊が発生すれば、その都度、安全弁の開弁などの外観から判定してショート破壊した電解コンデンサを手作業などで取り除かねばならなかった。エージングの途中で電解コンデンサの除去作業を行う必要があるため、再化成工程の自動化は容易ではなく、作業効率も悪かった。
【0005】
最近の再化成工程には、自動化のためにPTCサーミスタ(Pb1〜Pb12)を各エージングすべき電解コンデンサ(Cb1〜Cb12)に直列に接続した、図5に示されるような回路構成を有するエージング装置が用いられるようになった。再化成工程を自動化する場合は、エージング中にショート破壊が発生しても直ちにその破壊した電解コンデンサを取り除くことは難しいため、ショート破壊した電解コンデンサに流れる電流が短絡により増大するのを自動的に制限して、ショート破壊していない電解コンデンサへも電源容量が十分供給されるようにする必要がある。このためPTCサーミスタなどの電流制限器が各電解コンデンサに接続されており、一定以上の電流が流れると、PTCサーミスタは発熱して抵抗値が増大し、電流を制限するよう作用する。エージング中に電解コンデンサがショート破壊して短絡により電流が増大しても、PTCサーミスタなどにより電流値はある枠内に自動的に制限されるので、他の電解コンデンサにも電圧や電流が十分供給され、再化成不足になることはない。これにより、エージング中に電解コンデンサのショート破壊が発生しても、直ちにその破壊した電解コンデンサを取り除く必要はないので、再化成工程の自動化が容易となった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
エージング中にショート破壊した電解コンデンサの中には、微小な部分の破壊であればその後のエージングによって一時的に修復されてしまい、良品と同等の電気的特性を示すが、後になって不良を起こすものもある。このためエージング中にショート破壊した電解コンデンサはエージング終了後選別除去する必要があるが、一時的な修復のために電気特性的に選別することは難しい。従って、例えばガスの異常発生により電解コンデンサのアルミケースが膨れる、あるいは電解コンデンサの安全弁が開弁するなどのショート破壊により生じる外観上の変化を利用して、エージング終了後目視で選別除去しなければならない。目視による選別除去を容易にするためにはショート破壊した電解コンデンサの外観上の変化が大きい方が望ましい。
【0007】
ところが、図5に示されるような回路構成を有するエージング装置においては、各電解コンデンサにはPTCサーミスタが接続されているため、エージング中にショート破壊した電解コンデンサの破壊の程度を増大させ、あるいは安全弁を開弁させるためのエネルギーは、電源からの供給に限られる。また、電源と電解コンデンサの間には、PTCサーミスタに加えて更に外付け充電抵抗Rが接続されているため、電源からの供給だけで、エージング中にショート破壊した電解コンデンサに破壊の程度を増大させあるいは安全弁を開弁させるのに十分な電流を流すのは難しかった。従って、エージング中にショート破壊した電解コンデンサには外観上の変化が微小なものも多数含まれていた。このためショート破壊した電解コンデンサの目視による選別除去工程には熟練者を要し、選別の精度も問題であった。また、多大な労力と費用を費やしてしまうことなども問題であった。
【0008】
本発明の目的は、上述の従来技術における問題点に鑑み、エージング終了後の電解コンデンサの選別を容易かつ高精度ならしめる、電解コンデンサのエージング装置を提供することである。
【0009】
本発明の他の目的は、エージング中に一部が破壊した電解コンデンサの破壊の程度を増大させることで、エージング終了後の選別を容易かつ確実に行えるようにするとともに、破壊した電解コンデンサへの電流の過度な集中を自動的に的確に抑制することで、破壊していない電解コンデンサに再化成不足を生じさせない電解コンデンサのエージング装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、エージングすべき複数の電解コンデンサにそれぞれ直列に接続された正の抵抗温度係数を有する複数の抵抗素子と、前記エージングすべき複数の電解コンデンサに電圧を印加する電源を備え、充電抵抗と、前記複数の抵抗素子を介して前記電源より前記エージングすべき複数の電解コンデンサに電圧を印加する電解コンデンサのエージング装置であって、前記エージングすべき複数の電解コンデンサと前記抵抗素子からなる直列回路と並列に接続したバッファ用コンデンサを具備し、エージング中にショート破壊した前記エージングすべき電解コンデンサに前記バッファ用コンデンサの放電電流を流すように構成される。このような構成により、エージング中にエージングすべき電解コンデンサにショート破壊が生じた場合、該ショート破壊した電解コンデンサに前記バッファ用コンデンサから大電流を一時的に効率的に流すことができる。このため、前記ショート破壊した電解コンデンサにおいて、破壊の程度を的確に増大し、外観や電気特性上の変化を的確に大きくできるので、エージング後の選別検査工程におけるエージング中にショート破壊した電解コンデンサの選別除去が容易かつ確実に精度よく行えるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電解コンデンサのエージング装置につき図面を参照して説明する。
【0012】
図1は本発明の一実施形態に係る電解コンデンサのエージング装置の概略的な回路を示すものである。
【0013】
図1において、治具A1には例えばn個のエージングすべき電解コンデンサC1〜Cnが搭載され、そのエージングすべき電解コンデンサのそれぞれにPTCサーミスタP1〜Pnが直列に接続されている。電解コンデンサC1〜Cnと直列に接続されるのはPTCサーミスタに限定されるものではなく、温度の上昇とともに電気抵抗が増大する正の抵抗温度係数を有する素子であればよい。このような電解コンデンサとPTCサーミスタのn個の直列回路が、端子aとbの間に並列に接続されている。並列に接続される電解コンデンサとPTCサーミスタの直列回路の数nは、エージングすべき電解コンデンサの種類や電源の大きさなどを勘案して任意に設定される。
【0014】
切り換えスイッチ2は、エージングの段階に応じて、治具A1の端子aを順次端子d1〜dmに接続するよう構成されている。切り換えスイッチ3は治具A1の端子bを、順次端子e1〜emに接続するよう構成されている。これは例えば、治具A1の端子aおよびbを摺動電極とし、端子d1〜dmを端子aの摺動電極と摺動接触する端子電極、端子e1〜emを端子bの摺動電極と摺動接触する端子電極とし、治具A1をコンベアベルトなどにのせてゆっくり一定速度で移動させ、端子aおよびbの摺動電極が端子d1〜dmおよびe1〜emの端子電極と摺動接触する時間を端子電極の長さにより調整することで、端子aおよびbが端子d1〜dmおよびe1〜emに任意の時間づつ順次接続されるよう構成される。
【0015】
端子d1〜dmはそれぞれ抵抗R1〜Rmを介して直流電源1の正電位側と接続されている。端子e1〜emはいずれも直流電源1の負電位側と接続されている。端子d1〜dmおよび抵抗R1〜Rmの数mや抵抗R1〜Rmのそれぞれの抵抗値は、エージングすべき電解コンデンサの端子電圧の立上がり特性やエージングの条件などを考慮して任意に設定される。抵抗の大きさはR1≧R2≧・・・≧Rmであることが好ましい。例えばR1=5kΩ、Rm=22Ωである。さらに、端子d1〜dmはそれぞれバッファ用コンデンサCp1〜Cpmを介して直流電源1の負電位側とも接続されている。
【0016】
図2は本実施形態で用いたPTCサーミスタの電気抵抗の温度依存性を示す図である。温度の上昇に伴い、電気抵抗が増大している。
【0017】
次に、このような構成の電解コンデンサのエージング装置の動作について説明する。
【0018】
まず、切換えスイッチ2は端子aを端子d1に、切り換えスイッチ3は端子bを端子e1に接続し、電解コンデンサC1〜Cnを再化成するのに必要な電圧を得るために、直流電源1(電圧V1)により直流電圧が端子a、b間に印加される。これにより各PTCサーミスタP1〜Pnには電流が流れ、電解コンデンサC1〜Cnは充電される。しかしながら各PTCサーミスタP1〜Pnは図4に示すような正の抵抗温度係数を有しているため、通電電流が増大すると、温度が上昇するとともに電気抵抗値が増大し、電流を抑制するよう作用する。これにより、流れる電流をある枠内に抑えることができるので、電解コンデンサC1〜Cnの発熱を抑えながら、安定したエージングを行うことができる。
【0019】
また、電解コンデンサの発熱を抑えるためには、初期のエージング電圧や電流を抑え、段階的に電圧や電流を上昇させると好ましい。治具A1はコンベアベルトなどにのせられてゆっくり一定速度で移動し、端子aは順次端子d1、d2、・・・、dmと接続するよう切り換えられ、端子bは順次端子e1、e2、・・・、emと接続するよう切り換えられるので、エージング回路中に接続されている抵抗はR1、R2、・・・、Rmに順次切り換えられていく。抵抗の大きさがR1≧R2≧・・・≧Rmであれば、エージング回路中に接続さていれる抵抗が順次抵抗値の小さなものに切り換わることによって、エージング電圧や電流が段階的に上昇する。場合によっては、直流電源1の出力電圧を段階的に切り換えてもよい。
【0020】
電解コンデンサC1〜Cnの端子間電圧は、ある時間経過後にはほぼ直流電源1の電圧V1に到達し、適当な時間維持されて電解コンデンサC1〜Cnの再化成が行われる。一方、電解コンデンサC1〜Cnのエージングの間、直流電源1の直流電圧はバッファ用コンデンサCp1〜Cpmにも印加されている。バッファ用コンデンサCp1〜Cpmは充電され、端子間電圧はほぼ直流電源1の電圧V1に到達しかつ維持される。バッファ用コンデンサCp1〜Cpmは、エージング工程の間、常時端子間電圧がほぼV1に充電されていることが好ましい。
【0021】
電解コンデンサC1〜Cnのエージング中に、例えば端子aが端子d2と、端子bが端子e2と接続されているときに、電解コンデンサC1〜Cnのいずれか、例えば電解コンデンサC1でショート破壊が発生したとする。このとき電解コンデンサC1では、例えば内部でガスが異常発生してアルミケースが膨れるなどの外観上の変化も生じる。この外観上の変化を利用して、エージング後に目視による選別検査工程で電解コンデンサC1を取り除くことができる。しかしながら、電解コンデンサC1におけるエージング中に発生したショート破壊が微小であれば、外観上の変化もわずかであり、選別検査工程で電解コンデンサC1を的確に取り除くのは難しい。選別検査工程で電解コンデンサC1を的確に除去するには、電解コンデンサC1の破壊の程度を増大させあるいは完全に破壊して、電解コンデンサの安全弁を完全に開弁させるなど、外観上の変化を大きくすればよい。また、破壊の程度を増大させておけば、その後一時的に修復することはないので、電気特性不良として取り除くことも可能となる。
【0022】
電解コンデンサC1でショート破壊が発生すれば、エージング中に電解コンデンサC2〜Cnに蓄えられた電荷が電解コンデンサC1に流れ込もうとするが、抵抗分としてPTCサーミスタを2個経由するため、電解コンデンサC1の破壊の程度を十分に大きくする程大きな電流にはならない。直流電源1も電解コンデンサC1に電流を流すよう作用するが、抵抗分としてPTCサーミスタP1に加えて抵抗R2も介するため、電解コンデンサC1の破壊の程度を十分に増大させる程の大きな電流を直流電源1により流すことは難しい。
【0023】
本実施形態のエージング装置においては、バッファ用コンデンサCp2が電解コンデンサC1〜CnとPTCサーミスタP1〜Pnの直列回路と並列に接続されている。充電されたバッファ用コンデンサCp2に蓄えられている電荷は1個のPTCサーミスタP1だけを経由して電解コンデンサC1に流れ込もうとする。抵抗分としては1個のPTCサーミスタP1だけであり、また電流供給源はコンデンサに蓄えられた電荷であり、更に、PTCサーミスタP1が電流増大により発熱し、抵抗が増加して電流を制限するには電流増大開始から時間的な遅れがある。このため、バッファ用コンデンサCp2によって電解コンデンサC1に大電流を瞬時にかつ効率的に流すことができる。バッファ用コンデンサCp2の静電容量が十分に大きければ、バッファ用コンデンサCp2から電解コンデンサC1に流れ込む電流を十分に大きくでき、電解コンデンサC1の破壊の程度を増大させて外観上の変化も十分に大きくすることができる。
【0024】
図4のような従来のエージング装置では、ショート破壊した電解コンデンサに安全弁を完全に開弁させるのに十分な放電電流を流すには、並列に接続する電解コンデンサの数が好ましくは9個以上、より好ましくは12個以上必要であった。これに対応して本実施形態のエージング装置でも、バッファ用コンデンサCp1〜Cpmのそれぞれは、エージングすべき電解コンデンサC1〜Cnの1個当たりの静電容量の少なくともおよそ8倍以上、好ましくは少なくともおよそ11倍以上の静電容量を有する。更に、本実施形態のエージング装置では、バッファ用コンデンサの放電電流の経路にはPTCサーミスタ1個分の抵抗成分が介在するので、PTCサーミスタP1〜Pnの特性によっては、バッファ用コンデンサにはさらに大きな静電容量を使用することが好ましい。これにより、バッファ用コンデンサの放電電流を、ショート破壊した電解コンデンサの破壊の程度を増大させ、外観上の変化を大きくするのに十分な大きさとすることができる。またバッファ用コンデンサCp1〜Cpmのそれぞれは、エージング電圧V1より高い耐電圧を有することが好ましい。これにより、エージング中にバッファ用コンデンサが劣化することはない。例えば、静電容量100μFの電解コンデンサC1〜Cnを直流電源1の印加電圧を350Vとしてエージングする場合は、バッファ用コンデンサには400WV−1200μFの、例えば電解コンデンサなどを用いればよい。
【0025】
図3は、エージング中に電解コンデンサC1がショート破壊した後のPTCサーミスタP1を流れる電流の時間変化を示したものである。電解コンデンサC1がショート破壊すると、バッファ用コンデンサの放電電流などによりPTCサーミスタP1に流れる電流は急速に増大し(すなわち電解コンデンサC1へ大きな電流が流れ込み)、電解コンデンサC1の破壊の程度が増大して外観上の変化も大きくなる。時間の経過と共にPTCサーミスタP1が発熱し、抵抗値が増加するので、PTCサーミスタP1を流れる電流(すなわち電解コンデンサC1へ流れ込む電流)は減少に転じ、ある範囲内に制限されるようになる。このため、電解コンデンサC1がショート破壊しても、電解コンデンサC1への電流の集中は長くは続かない。従って、破壊していない電解コンデンサC2〜Cnは、直流電源1から電圧および電流が十分に供給され、再化成不足にはならない。
【0026】
治具A1と同様の構成の複数の治具を連続的にコンベアベルトなどにのせて移動させれば、多数の電解コンデンサのエージングを次々と連続して短時間で行うこともできる。このような複数の治具を用いた連続したエージングにおいても、本実施形態のエージング装置は直流電源1の直流電圧V1がエージング工程の間常時バッファ用コンデンサCp1〜Cpmに印加されているので、エージング中にエージングすべき電解コンデンサにショート破壊が生じれば、常時充電されているバッファ用コンデンサCp1〜Cpmのいずれかからショート破壊した電解コンデンサに大電流が瞬時にかつ効率的に一時的に流れ込み、ショート破壊した電解コンデンサの破壊の程度を的確に増大させ、外観上の変化も的確に大きくできる。
【0027】
具体的な実施形態をあげたが、本発明はエージングすべき電解コンデンサと正の抵抗温度係数を有する抵抗素子からなる直列回路と並列に接続したバッファ用コンデンサに蓄えられている電荷により、エージング中にショート破壊したエージングすべき電解コンデンサに電流を流すような構成であればよく、前述の実施形態には限定されない。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、エージングすべき電解コンデンサがエージング中にショート破壊したときに、該ショート破壊した電解コンデンサにバッファ用コンデンサにより大電流を流し、破壊の程度を増大させることで、電解コンデンサのアルミケースの膨れを大きくしたり、電解コンデンサの安全弁を完全に開弁するなど、ショート破壊した電解コンデンサの外観上の変化をより大きくできる。
【0029】
また、大電流が流れ、破壊の程度が増大された後、ショート破壊した電解コンデンサに流れる電流はPTCサーミスタなどによりある範囲内に自動的に制限されるので、破壊していない電解コンデンサに再化成不足を生じさせることはない。このため、エージング工程に続く選別検査工程におけるエージング中にショート破壊した電解コンデンサの目視による選別を、容易かつ高精度に行うことができるようになる。さらに、選別には熟練者を必要としなくなり、選別に要する時間も短縮され、製造コストも改善することができる。
【0030】
また、エージング中に微小な部分がショート破壊した電解コンデンサにおいて破壊の程度をより大きくしておけば、その後のエージングによって一時的に修復されることはないので、エージング終了後に目視による選別検査を行わなくとも、電気特性上の不良として除去することも可能となる。電解コンデンサの安全弁が完全に開弁していれば、エージング工程中に自動で選別除去することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による電解コンデンサのエージング装置の概略的な回路図である。
【図2】本発明の一実施形態で用いたPTCサーミスタの電気抵抗の温度依存性を示すグラフである。
【図3】エージング中に電解コンデンサがショート破壊した後にPTCサーミスタを流れる電流の時間変化を示したグラフである。
【図4】従来の電解コンデンサのエージング装置の概略的な回路図である。
【図5】電流制限器としてPTCサーミスタを用いた従来の電解コンデンサのエージング装置の概略的な回路図である。
【符号の説明】
1 直流電源
2,3 切換えスイッチ
A1 治具
C1,C2,……,Cn,Ca1,Ca2,……,Ca12,Cb1,Cb2,……,Cb12 エージングすべき電解コンデンサ
Cp1,Cp2,……,Cpm バッファ用コンデンサ
P1,P2,……,Pn,Pb1,Pb2,……,Pb12 PTCサーミスタ
R,R1,R2,……,Rm 抵抗[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic capacitor aging apparatus, and more particularly, to an apparatus for aging an electrolytic capacitor via a resistance element having a positive resistance temperature coefficient, for a buffer connected in parallel with a series circuit including the electrolytic capacitor and the resistive element. The present invention relates to a technique for increasing the degree of destruction by temporarily passing a large current through an electrolytic capacitor that has undergone short-circuit breakdown when the electrolytic capacitor to be aged breaks due to a short-circuit due to electric charge stored in the capacitor.
[0002]
[Prior art]
In general, an electrolytic capacitor is configured by interposing an electrolyte between an anode electrode and a cathode electrode having an oxide film such as a metal oxide formed on the surface thereof. For example, in a foil-type electrolytic capacitor, the surface of a metal foil such as aluminum constituting the anode electrode is oxidized to form a metal oxide film of aluminum oxide, and this is opposed to the cathode electrode of the metal foil such as aluminum through an electrolyte solution. I am letting.
[0003]
In such an electrolytic capacitor manufacturing process, a part of the metal oxide film may be damaged. This damage to the metal oxide film degrades the performance of the electrolytic capacitor or renders it unusable. Therefore, after the electrolytic capacitor is assembled, aging is performed to re-form the metal oxide film of the electrolytic capacitor and repair the metal oxide film. This aging is performed by applying a regenerated voltage determined by characteristics such as the capacity and breakdown voltage of the electrolytic capacitor to both electrodes of the electrolytic capacitor for an appropriate time.
[0004]
Conventionally, this re-forming process is carried out by using an aging device having a circuit configuration as shown in FIG. 4 for a high-voltage small product such as an electrolytic capacitor for a strobe used in a disposable camera or the like. Power electrolytic capacitors (Ca 1 to Ca 12 ) are connected in parallel. During aging, an electrolytic capacitor having an internal defect may cause an internal puncture (short circuit occurs in a minute part and gas is abnormally generated), thereby causing a short circuit breakdown. In the aging apparatus as shown in FIG. 4, when an internal defect occurs in one of the 12 electrolytic capacitors, for example, Ca 1 and a short circuit breaks, the other 11 electrolytic capacitors Ca 2 to Ca 12 are stored. The collected electric charge concentrates on Ca 1 and flows. Through experiments, it has been confirmed that an electrolytic capacitor with a short break at a minute portion can completely open the safety valve with the discharge current of the remaining electrolytic capacitor if the number of electrolytic capacitors connected in parallel is nine or more. ing. Therefore, if the number of electrolytic capacitors connected in parallel as shown in FIG. 4 is 12 or more, the safety valve can be completely opened more reliably. The electrolytic capacitor Ca 1 that has been short-circuited is completely destroyed, and the safety valve of the electrolytic capacitor is completely opened. Since the punctured electrolytic capacitor is likely to remain in a short state even when the safety valve is opened, the power supply capacity is not supplied to the electrolytic capacitor that is not short-circuited due to the short circuit, and the electrolytic capacitors Ca 2 to Ca 12 are reconnected. Insufficient formation will occur. For this reason, whenever a short-circuit failure of the electrolytic capacitor occurs during aging, the electrolytic capacitor that has undergone the short-circuit failure must be manually removed by judging from the appearance such as the opening of the safety valve. Since it was necessary to remove the electrolytic capacitor during the aging process, the automation of the re-forming process was not easy and the work efficiency was also poor.
[0005]
In a recent re-forming process, a circuit configuration as shown in FIG. 5 is used in which a PTC thermistor (Pb 1 to Pb 12 ) is connected in series to each electrolytic capacitor (Cb 1 to Cb 12 ) to be aged for automation. An aging apparatus having the following has been used. When automating the re-forming process, it is difficult to immediately remove the broken electrolytic capacitor even if a short break occurs during aging. It is necessary to limit the power supply capacity to an electrolytic capacitor that is not short-circuit broken. For this reason, a current limiter such as a PTC thermistor is connected to each electrolytic capacitor, and when a current exceeding a certain level flows, the PTC thermistor generates heat, increases its resistance value, and acts to limit the current. Even if the electrolytic capacitor is short-circuited during aging and the current increases due to the short circuit, the current value is automatically limited within a certain frame by a PTC thermistor, etc., so that sufficient voltage and current are supplied to other electrolytic capacitors. Therefore, there will be no shortage of reformation. As a result, even if a short-circuit breakdown of the electrolytic capacitor occurs during aging, it is not necessary to immediately remove the broken electrolytic capacitor, which makes it easy to automate the re-forming process.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Some electrolytic capacitors that have been short-circuited during aging are temporarily repaired by subsequent aging if they are broken, and show electrical characteristics equivalent to non-defective products. There are also things. For this reason, electrolytic capacitors that have broken short during aging need to be sorted and removed after aging, but are difficult to sort by electrical characteristics for temporary repair. Therefore, for example, by using the change in appearance caused by short breakage such as the aluminum case of the electrolytic capacitor bulging due to the occurrence of gas abnormality or the safety valve of the electrolytic capacitor opening, it must be visually removed after aging is completed. Don't be. In order to facilitate the selective removal by visual observation, it is desirable that the change in appearance of the electrolytic capacitor that has undergone short-circuit breakdown is large.
[0007]
However, in the aging device having the circuit configuration as shown in FIG. 5, since each PTC thermistor is connected to each electrolytic capacitor, the degree of breakdown of the electrolytic capacitor that has been short-circuited during aging is increased, or the safety valve The energy for opening the valve is limited to the supply from the power source. In addition to the PTC thermistor, an external charging resistor R is connected between the power supply and the electrolytic capacitor. Therefore, the supply of power from the power supply alone increases the degree of destruction of the electrolytic capacitor that is short-circuited during aging. It was difficult to pass a sufficient current to open the safety valve. Therefore, many electrolytic capacitors that have undergone short circuit breakdown during aging have a slight change in appearance. For this reason, a skilled worker is required for the visual selection and removal process of the electrolytic capacitor that has been short-circuited, and the accuracy of the selection is also a problem. Another problem is that a great deal of labor and costs are consumed.
[0008]
An object of the present invention is to provide an electrolytic capacitor aging device that can easily and accurately select electrolytic capacitors after completion of aging in view of the above-described problems in the prior art.
[0009]
Another object of the present invention is to increase the degree of destruction of an electrolytic capacitor partially destroyed during aging, thereby enabling easy and reliable selection after the end of aging, and It is an object of the present invention to provide an electrolytic capacitor aging device that automatically and accurately suppresses excessive concentration of current so as not to cause insufficient reformation of an electrolytic capacitor that has not been destroyed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention includes a plurality of resistance elements having a positive temperature coefficient of resistance of each of a plurality of electrolytic capacitors to be aged are connected in series, a power source for applying a voltage to the plurality of electrolytic capacitors to be the aging, a charging resistor, a aging device of the electrolytic capacitor for applying a voltage to the plurality of electrolytic capacitors to be the aging than the power supply through a plurality of resistor elements, the said resistive element and a plurality of electrolytic capacitors to be the aging A buffer capacitor connected in parallel with the series circuit, and configured to cause a discharge current of the buffer capacitor to flow through the electrolytic capacitor to be aged, which is short-circuited during aging. With such a configuration, when a short circuit breakage occurs in the electrolytic capacitor to be aged during aging, a large current can be temporarily and efficiently passed from the buffer capacitor to the electrolytic capacitor subjected to the short circuit breakage. For this reason, in the electrolytic capacitor that has undergone short-circuit breakdown, the degree of breakdown can be increased accurately, and changes in appearance and electrical characteristics can be accurately increased. Sorting and removing can be performed easily and reliably with high accuracy.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an aging device for an electrolytic capacitor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 shows a schematic circuit of an aging device for electrolytic capacitors according to an embodiment of the present invention.
[0013]
In FIG. 1, for example, n electrolytic capacitors C 1 to C n to be aged are mounted on the jig A 1 , and PTC thermistors P 1 to P n are connected in series to the electrolytic capacitors to be aged. Yes. The series connection with the electrolytic capacitors C 1 to C n is not limited to the PTC thermistor, and any element having a positive resistance temperature coefficient whose electrical resistance increases as the temperature rises may be used. N series circuits of such an electrolytic capacitor and a PTC thermistor are connected in parallel between terminals a and b. The number n of series circuits of electrolytic capacitors and PTC thermistors connected in parallel is arbitrarily set in consideration of the type of electrolytic capacitor to be aged and the size of the power source.
[0014]
Changeover switch 2, depending on the stage of aging, and is configured to connect the terminal a of the jig A 1 sequentially to the terminal d 1 to d m. Changeover switch 3 selects the terminal b of the jig A 1, and is configured to connect sequentially to the terminal e 1 to e m. This example, the terminals a and b of the jig A 1 and the sliding electrode, the sliding electrode and the sliding contact with the terminal electrode terminals d 1 to d m a terminal a, a terminal e 1 to e m of the terminal b a sliding electrode and the sliding contact with the terminal electrodes, and placing the jig a 1 such as a conveyor belt was slowly moved at a constant speed, terminal d 1 sliding electrode of the terminals a and b to d m and e 1 to e the m terminal electrodes and time of sliding contact by adjusting the length of the terminal electrodes, configured to terminals a and b are sequentially connected one by an arbitrary time to the terminal d 1 to d m and e 1 to e m Is done.
[0015]
Each terminal d 1 to d m via a resistor R 1 to R m are connected to the positive potential side of the DC power source 1. Both terminal e 1 to e m is connected to the negative potential side of the DC power source 1. Each of the resistance value of the number m and resistor R 1 to R m of the terminal d 1 to d m and the resistor R 1 to R m is in consideration of the rising characteristics and aging conditions of the terminal voltage of the electrolytic capacitor to be aged Set arbitrarily. It is preferable magnitude of the resistance is R 1 ≧ R 2 ≧ ··· ≧ R m. For example, R 1 = 5 kΩ and R m = 22Ω. Furthermore, also connected to the negative potential side of the DC power source 1 each terminal d 1 to d m via the capacitor Cp 1 ~ CP m buffer.
[0016]
FIG. 2 is a diagram showing the temperature dependence of the electrical resistance of the PTC thermistor used in this embodiment. As the temperature rises, the electrical resistance increases.
[0017]
Next, the operation of the electrolytic capacitor aging apparatus having such a configuration will be described.
[0018]
First, the changeover switch 2 terminal d 1 the terminal a, to the
[0019]
In order to suppress the heat generation of the electrolytic capacitor, it is preferable to suppress the initial aging voltage and current and increase the voltage and current stepwise. Jig A 1 slowly moves at a constant speed rests like a conveyor belt, the terminal a is sequentially terminals d 1, d 2, · · ·, is switched to connect the d m, terminal b is sequentially terminal e 1 , e 2, ···, so switched as to connect with e m, the resistor connected in the aging circuit R 1, R 2, ···, sequentially switched to R m. When the magnitude of the resistance is R 1 ≧ R 2 ≧... ≧ R m , the aging voltage and current are gradually increased by switching the resistance connected in the aging circuit to one having a smaller resistance value. To rise. In some cases, the output voltage of the DC power supply 1 may be switched in stages.
[0020]
The voltage between the terminals of the electrolytic capacitors C 1 to C n reaches the voltage V 1 of the DC power supply 1 after a certain period of time, and is maintained for an appropriate time, so that the electrolytic capacitors C 1 to C n are re-formed. On the other hand, during the aging of the electrolytic capacitor C 1 -C n, the DC voltage of the DC power source 1 is also applied to the capacitor Cp 1 ~ CP m buffer. The capacitor Cp 1 ~ CP m buffer is charged, the terminal voltage is almost reached to the voltage V 1 of the DC power source 1 and maintained. Capacitor Cp 1 ~ CP m buffer during the aging step, it is preferable that all times between the terminal voltage is charged in approximately V 1.
[0021]
During aging of the electrolytic capacitors C 1 to C n , for example, when the terminal a is connected to the terminal d 2 and the terminal b is connected to the terminal e 2 , one of the electrolytic capacitors C 1 to C n , for example, the electrolytic capacitor C Suppose that a short break occurs at 1 . In the electrolytic capacitor C 1 At this time, also caused a change in appearance such as gas abnormal occurrence to swell the aluminum case for example internally. By utilizing a change on the appearance, in the sorting inspection process by visually after aging can be removed electrolytic capacitor C 1. However, if the short disruption occurred during aging in the electrolytic capacitor C 1 is small, the change in appearance is also small, it is difficult to get rid accurately electrolytic capacitor C 1 in sorting inspection process. Screened to accurately remove the electrolytic capacitor C 1 is in the inspection process, and disrupted allowed or completely increase the degree of destruction of the electrolytic capacitor C 1, such as to completely open the safety valve of the electrolytic capacitor, the change in appearance Should be increased. Further, if the degree of destruction is increased, it will not be temporarily repaired thereafter, and it can be removed as a defective electrical characteristic.
[0022]
If the short breakdown occurs in the electrolytic capacitor C 1, although the charge stored in the electrolytic capacitor C 2 -C n during aging is going flow into the electrolytic capacitor C 1, the PTC thermistor through two as resistance component Therefore, not a large current as to sufficiently increase the degree of destruction of the electrolytic capacitor C 1. The direct current power source 1 also acts to pass a current through the electrolytic capacitor C 1. However, since the resistor R 2 is also added as a resistance component in addition to the PTC thermistor P 1 , it is large enough to sufficiently increase the degree of destruction of the electrolytic capacitor C 1. It is difficult to pass a current from the DC power supply 1.
[0023]
In the aging device of the present embodiment, a buffer capacitor Cp 2 is connected in parallel with a series circuit of electrolytic capacitors C 1 to C n and PTC thermistors P 1 to P n . The charge stored in the charged buffer capacitor Cp 2 tends to flow into the electrolytic capacitor C 1 via only one PTC thermistor P 1 . The resistive component is only one PTC thermistors P 1, and the current source is the charge stored in the capacitor, further, the PTC thermistor P 1 is heated by the current increases, current limiting resistor is increased There is a time delay from the start of current increase. Therefore, a large current can be passed to the electrolytic capacitor C 1 by a buffer capacitor Cp 2 instantaneously and efficiently. If the capacitance of the buffer capacitor Cp 2 is sufficiently large, the current flowing from the buffer capacitor Cp 2 to the electrolytic capacitor C 1 can be sufficiently increased, and the degree of destruction of the electrolytic capacitor C 1 is increased to change the appearance. Can be made large enough.
[0024]
In the conventional aging apparatus as shown in FIG. 4, in order to flow a discharge current sufficient to completely open the safety valve to the short-circuited electrolytic capacitor, the number of electrolytic capacitors connected in parallel is preferably 9 or more, More preferably, 12 or more were necessary. In the aging device of the present embodiment Correspondingly, each of the capacitors Cp 1 ~ CP m buffer, the capacitance per one of the electrolytic capacitor C 1 -C n be aged at least about 8 times or more, Preferably, it has a capacitance of at least about 11 times. Furthermore, in the aging device of the present embodiment, the resistance component for one PTC thermistor is interposed in the path of the discharge current of the buffer capacitor. Therefore, depending on the characteristics of the PTC thermistors P 1 to P n , It is preferable to use a larger capacitance. As a result, the discharge current of the buffer capacitor can be made large enough to increase the degree of breakdown of the short-circuited electrolytic capacitor and increase the change in appearance. Further, each of the capacitors Cp 1 ~ CP m buffer preferably has a high withstand voltage than the aging voltage V 1. As a result, the buffer capacitor does not deteriorate during aging. For example, when aging electrolytic capacitors C 1 to C n having a capacitance of 100 μF with the applied voltage of the DC power supply 1 being 350 V, a buffer capacitor of 400 WV-1200 μF, for example, an electrolytic capacitor may be used.
[0025]
FIG. 3 shows the time change of the current flowing through the PTC thermistor P 1 after the electrolytic capacitor C 1 is short-circuit broken during aging. When the electrolytic capacitor C 1 is broken short, the current flowing through the PTC thermistor P 1 due discharge current of the capacitor buffer rapidly increased (i.e. a large current flows into the electrolytic capacitor C 1), the degree of destruction of the electrolytic capacitor C 1 Increases and the change in appearance also increases. Since the PTC thermistor P 1 generates heat and the resistance value increases with time, the current flowing through the PTC thermistor P 1 (that is, the current flowing into the electrolytic capacitor C 1 ) starts to decrease and is limited to a certain range. Become. For this reason, even if the electrolytic capacitor C 1 is destroyed short, concentration of current to the electrolytic capacitor C 1 is will not last long. Therefore, the electrolytic capacitors C 2 to C n that are not destroyed are sufficiently supplied with voltage and current from the DC power source 1 and do not become insufficiently reformed.
[0026]
By moving a plurality of jigs having the same configuration as the jig A 1 continuously put like a conveyor belt, can also be carried out in a short time in succession one after another aging of a number of electrolytic capacitors. Thus even in continuous aged using a plurality of jig, the aging device of the present embodiment is applied to the capacitor Cp 1 ~ CP m interphase always buffers the DC voltage V 1 is the aging process of the DC power source 1 because, if Shojire a short disruption in the electrolytic capacitor to be aged in the aging, a large current and instantaneous efficiently the electrolytic capacitor is shorted destroyed from either constantly charged capacitor Cp 1 buffer are ~ CP m The degree of destruction of the electrolytic capacitor that has temporarily flowed in and short-circuited can be accurately increased, and the change in appearance can also be accurately increased.
[0027]
Although specific embodiments have been described, the present invention is aging by the electric charge stored in the buffer capacitor connected in parallel with the series circuit composed of the electrolytic capacitor to be aged and the resistance element having a positive resistance temperature coefficient. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment as long as a current is passed through the electrolytic capacitor to be aged that is short-circuited.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, when an electrolytic capacitor to be aged breaks short during aging, a large current is passed through the electrolytic capacitor that has been short-circuited by a buffer capacitor to increase the degree of breakdown. It is possible to increase the change in the appearance of the electrolytic capacitor that has undergone short circuit breakage, such as increasing the swelling of the electrolytic capacitor or completely opening the electrolytic capacitor safety valve.
[0029]
In addition, after a large current flows and the degree of breakdown increases, the current flowing through the short-circuited electrolytic capacitor is automatically limited within a certain range by a PTC thermistor, etc. There is no shortage. For this reason, it is possible to easily and accurately perform the sorting of the electrolytic capacitor that has been short-circuited during the aging in the sorting inspection process subsequent to the aging process. Furthermore, the selection does not require an expert, the time required for the selection is shortened, and the manufacturing cost can be improved.
[0030]
In addition, if the degree of destruction is increased in an electrolytic capacitor in which a minute part is short-circuited during aging, it will not be temporarily repaired by subsequent aging. Even if it is not, it can be removed as a defect in electrical characteristics. If the electrolytic capacitor safety valve is fully open, it can be automatically removed during the aging process.
[Brief description of the drawings]
1 is a schematic circuit diagram of an electrolytic capacitor aging device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a graph showing temperature dependence of electrical resistance of a PTC thermistor used in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a change with time of a current flowing through a PTC thermistor after an electrolytic capacitor is short-circuit broken during aging.
FIG. 4 is a schematic circuit diagram of a conventional electrolytic capacitor aging device.
FIG. 5 is a schematic circuit diagram of a conventional electrolytic capacitor aging device using a PTC thermistor as a current limiter.
[Explanation of symbols]
1 DC power source 2 changeover switch A 1 jig C 1, C 2, ......, C n, Ca 1, Ca 2, ......, Ca 12, Cb 1, Cb 2, ......, should Cb 12 Aging electrolytic capacitor Cp 1, Cp 2, ......, Cp m buffer capacitor P 1, P 2, ......, P n, Pb 1, Pb 2, ......, Pb 12 PTC thermistor R, R 1, R 2, ... ..., R m resistance
Claims (1)
前記エージングすべき複数の電解コンデンサと前記抵抗素子からなる直列回路と並列に接続したバッファ用コンデンサを具備し、エージング中にショート破壊した前記エージングすべき電解コンデンサに前記バッファ用コンデンサの放電電流を流すことを特徴とする電解コンデンサのエージング装置。 Comprising a plurality of resistance elements having a positive temperature coefficient of resistance of each of a plurality of electrolytic capacitors to be aged are connected in series, a power source for applying a voltage to the plurality of electrolytic capacitors to be the aging, a charging resistor, said plurality An aging device for an electrolytic capacitor that applies a voltage to the plurality of electrolytic capacitors to be aged from the power source through the resistance element of
A buffer capacitor connected in parallel with a series circuit composed of the plurality of electrolytic capacitors to be aged and the resistance element is provided, and a discharge current of the buffer capacitor is allowed to flow through the electrolytic capacitor to be aged that has been short-circuited during aging. Electrolytic capacitor aging device characterized by the above.
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