JPH08195331A - 電解コンデンサのエージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解コンデンサのエージング装置を簡略化し
かつ様々な種類の電解コンデンサに対応できるようにす
る。 【構成】 一次側が交流電源（３）に接続された変成器
（２）の二次側から大きさの異なる複数の電圧が整流回
路（４，５）に出力され、その整流回路（４，５）から
は再化成電圧とその再化成電圧よりも低い少なくとも１
種類の直流電圧が出力される。このような複数の直流電
圧を印加した複数の端子に電解コンデンサを順次切換接
続しながらエージングを行なう。変成器（２）の一次側
にスライダック（１）を接続し、変成器（２）の二次側
の複数の出力電圧を一定比率を保ちながら一括して調整
する。このような装置により、エージングの際に電解コ
ンデンサが低い電圧から再化成電圧まで段階的に上昇す
る電圧を順次受け入れるよう構成することができコンデ
ンサの発熱が押えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサのエー
ジング装置に関し、特に、電解コンデンサが所定の再化
成電圧まで段階的に高めた複数種類の電圧を順次受け入
れるよう構成し、電解コンデンサの発熱を抑え短時間で
エージングを行う技術に関する。

【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】電解コンデンサをエージングする場合、コ
ンデンサ両端の電圧を短時間で高くすると素子内部の温
度上昇が大きくなるため、印加する電圧を段階的に高め
て最終的にその電解コンデンサの再化成電圧にする方法
が有効である。この印加電圧の段階的な上昇幅および持
続時間は、電解コンデンサの定格、特性、種類などに応
じて定められる。

【０００５】図４（ａ）は、再化成電圧が例えば２５０
Ｖのエージング装置の概略的な回路図である。この装置
は、電源２１、電源２２、電源２３の３つの直流電源装
置を備え、それぞれ２５０Ｖ、２００Ｖ、１５０Ｖの直
流電圧を出力する。各電源２１，２２，２３が接続され
た電極２４ａ，２４ｂ、２５ａ，２５ｂ、２６ａ，２６
ｂは左側から順に所定間隔で配置されている。

【０００６】エージングすべき電解コンデンサＣ１、Ｃ
２、Ｃ３はそれぞれ電流制限用の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３
と直列に接続されて、それぞれ治具２７、２８、２９に
収容され、電極２４ａ，２４ｂ、２５ａ，２５ｂ、２６
ａ，２６ｂ間にそれぞれ接続されている。

【０００７】エージング処理を行うときは、電源２３、
電源２２、電源２１からそれぞれ１５０Ｖ、２００Ｖ、
２５０Ｖが出力され、治具２７、２８、２９が所定時間
ごとに矢印Ｓの方向に移動する。したがって、たとえ
ば、治具２７は最初電極２４ａ，２４ｂから１５０Ｖの
電圧が印加されており、所定時間経過すると電極２４
ａ，２４ｂから離れて電極２５ａ，２５ｂと接続して２
００Ｖの電圧が印加され、さらに所定時間経過すると電
極２６ａ，２６ｂに接続されて２５０Ｖの電圧が印加さ
れる。

【０００８】したがって、図４（ｂ）のグラフに示した
ように、治具２７に収容された電解コンデンサＣ１が受
け入れる電圧は、時間ｔ１までは１５０Ｖ、ｔ１〜ｔ２
の間は２００Ｖ、ｔ２以後は２５０Ｖとなり、段階的に
高められた電圧によって再化成処理が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエージング装置では、異なる出力電圧の直流
電源装置を複数個必要とするために、電源装置が大型化
してコストがかかるという問題があった。

【００１０】また、電解コンデンサを効率的にエージン
グするためには、エージングする電解コンデンサの再化
成電圧とその再化成電圧まで段階的に移行する電圧とを
適切に設定し、さらにそれぞれの印加時間を適切に設定
する必要がある。したがって、様々な種類の電解コンデ
ンサをエージングするためには、異なる出力電圧の電源
装置を多数必要とし、またエージングする電解コンデン
サの種類が変わるたびに、エージング用電源を構成しな
おしたり電源の出力電圧を個別に調整したりしなければ
ならなかった。さらに、エージングに必要な複数の電源
を一括して制御するための制御機構を設けることも考え
られるが、電源回路が複雑になるという問題がある。

【００１１】したがって、本発明の目的は、電解コンデ
ンサのエージング装置において、装置構成を簡素化して
占有スペースおよびコストを削減し、かつ様々な種類の
電解コンデンサをエージングする際にも迅速的確に対応
できるようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点の解決のた
め、本発明によれば、電解コンデンサのエージング装置
において、一次側に交流電圧が印加され二次側から大き
さが異なる複数の交流電圧を出力する変成器と、該変成
器の二次側に接続され前記複数の交流電圧の各々を整流
して得た直流電圧を複数の端子間に供給する直流電圧供
給回路と、電解コンデンサと抵抗の直列回路と、該直列
回路を前記複数の端子間に順次移動して接続することに
よって前記直列回路に段階的に高くなる直流電圧を印加
する電圧切り換え手段と、交流電源から出力される交流
電圧を可変調整して前記変成器の一次側に供給し前記電
圧切り換え手段からの印加電圧が低い電圧から段階的に
高くなって最後に前記直列回路の電解コンデンサに適し
た再化成電圧を印加する交流電圧調整器とを設ける。

【００１３】

【作用】このような構成においては、前記変成器の二次
側から複数の異なる交流電圧が出力され、この変成器の
二次側に接続された整流回路から、電解コンデンサの再
化成電圧とこの再化成電圧から分圧され再化成電圧より
も低い少なくとも１つの直流電圧とが出力されそれぞれ
前記複数の端子に供給される。そして、エージングすべ
き電解コンデンサがこれら複数の端子に順次切換接続さ
れ、再化成電圧より低い電圧から該再化成電圧まで段階
的に高めた電圧により、素子内部の温度上降を抑えなが
ら適切にエージングが行なわれる。このような構成によ
り、エージングする電解コンデンサの再化成電圧とその
再化成電圧に段階的に移行する電圧とを単一の電源装置
で出力することができ装置構成を簡略化することができ
る。

【００１４】また、変成器の一次側をスライダックのよ
うな交流電圧調整器に接続することによって変成器の一
次側の電圧を調整することで、変成器の二次側の複数の
出力電圧を同時に様々な値に調整することができる。し
たがって、簡単な操作で整流回路から出力される複数の
直流電圧も同時に様々な値に調整できるようになり、異
なる再化成電圧を必要とする様々な種類の電解コンデン
サに対応できるようになる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。

【００１６】図１（ａ）は、本発明の一実施例に係る電
解コンデンサのエージング装置の回路構成を示し、
（ｂ）はエージングする電解コンデンサが受け入れる電
圧の時間的変化を示す。

【００１７】図１（ａ）において、スライダック１を介
して交流電源３が変成器２の一次側に接続されており、
変成器２の二次側には端子２ａ，２ｂ，２ｃが設けられ
ている。端子２ａ−２ｃ間の巻数と端子２ｂ−２ｃ間の
巻数の比率は例えば５：４とされる。端子２ａは、ダイ
オード４を介して電極１０ａと１１ａから、エージング
すべき電解コンデンサを収容した治具１５と１６の一方
の端子に一時的にそれぞれ接続されている。また端子２
ｂは、ダイオード５を介して電極７ａ，８ａ，９ａか
ら、エージングすべき電解コンデンサを収容した治具１
２，１３，１４の一方の端子にそれぞれ一時的に接続さ
れている。変成器２の共通端子２ｃは各電極７ｂ，８
ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂに接続され、これらの各電極
７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂはそれぞれ治具１
２，１３，１４，１５，１６の他方の端子に一時的に接
続されている。

【００１８】したがって、この接続状態においては、電
極７ａ，７ｂ間、８ａ，８ｂ間、９ａ，９ｂ間、１０
ａ，１０ｂ間、１１ｂ，１１ｂ間には、ダイオード４と
５によって半波整流された電圧が印加される。図１で
は、変成器２の二次側に、治具１２，１３，１４，１５
および１６だけが示してあるが、これらの治具は順次移
動して各電極との接続を切り換えていきエージングが終
了するとエージング装置の電極から離れていくため実際
にはさらに多数の治具を接続することが可能である。

【００１９】図２は、図１に示した治具の例として、治
具１２の内部の電気回路を示す。治具１２の内部には、
電解コンデンサがＣ１からＣｎまでｎ個あり、そのそれ
ぞれに電流制限用の抵抗Ｒ１〜Ｒｎが直列に接続されて
いる。このような電解コンデンサと抵抗との直列回路が
複数個（ｎ個）端子１２ａ，１２ｂ間に並列接続されて
いる。１つの治具には、例えば１０個から４０個の電解
コンデンサが収容される。電解コンデンサと直列に接続
された抵抗Ｒ１からＲｎは、例えば電解コンデンサの金
属酸化膜の破損量が大きい場合に、その抵抗の電圧降下
によって電解コンデンサへの印加電圧を軽減し、電解コ
ンデンサに流れる電流を抑え、電解コンデンサの発熱を
少なくするためのものである。

【００２０】このような構成のエージング用電源装置の
動作を説明する。ここでは、例として、再化成電圧が２
５０Ｖの電解コンデンサをエージングする場合の動作に
ついて説明する。

【００２１】まず、電解コンデンサを再化成するために
必要な電圧を得るために、電圧計６を確認しながらスラ
イダック１を調整して、電極１０ａ，１０ｂ間および１
１ａ，１１ｂ間の電圧を２５０Ｖに設定する。電極１０
ａ，１０ｂ間および１１ａ，１１ｂ間の電圧が２５０Ｖ
に設定されると、電極７ａ，７ｂ間、８ａ，８ｂ間、９
ａ，９ｂ間の電圧は、端子２ａ−２ｃ間と端子２ｂ−２
ｃ間との巻線比に応じて分圧されて２００Ｖが出力され
る。端子２ａの出力は、ダイオード４によって整流され
て端子１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂから治具１５、
１６に２５０Ｖが印加される。端子２ｂの出力は、ダイ
オード５によって整流されて端子７ａ，７ｂ、８ａ，８
ｂ、９ａ，９ｂから治具１２，１３，１４に２００Ｖが
印加される。

【００２２】エージングする電解コンデンサが収容され
た治具１２〜治具１６は、図示しない機械的手段によっ
て矢印Ｓの方向に所定の時間ごとに順次移動する。この
ため、たとえば図１において電極７ａ，７ｂに接続され
ている治具１２の端子１２ａ，１２ｂは、所定時間経過
すると電極７ａ，７ｂから離れて電極８ａ，８ｂに接続
し、次に電極９ａ，９ｂに接続するというように、次々
と異なる電極に接続して移動する。したがって、図１
（ｂ）のグラフに示したように、１つの治具は、時間０
から時間ｔ１までの間は電極７ａ，７ｂから電極９ａ，
９ｂまでに接続されて２００Ｖの電圧が印加され、時間
ｔ１になると電極１０ａ，１０ｂに接続されて２５０Ｖ
が印加される。このように、治具に収容された電解コン
デンサに印加される電圧は、低い電圧から段階的に高く
なって電解コンデンサの再化成に適した電圧に達する。
したがって、電解コンデンサの発熱を最低限に抑えて短
時間で印加電圧を高めることができる。

【００２３】また、本実施例では、説明を簡単にするた
めに変成器２の二次側にダイオード４と５を接続して半
波整流しているが、実際には全波整流することが好まし
い。

【００２４】本発明の別の実施例を図３に示す。この実
施例では、交流電源に接続されたスライダック１の出力
が変成器１７に接続され、変成器１７の二次側に、巻線
数が等しい比率で１０段階に変わるように設定した端子
１７ａ〜１７ｋが設けられている。したがって、最も多
い巻線数の端子１７ａ−１７ｋ間に電圧Ｅボルトが出力
されるとき、たとえば、端子１７ｂ−１７ｋ間では（Ｅ
×９／１０）ボルト、端子１７ｃ−１７ｋ間では（Ｅ×
８／１０）ボルトとなり、このように出力電圧がＥボル
トから０ボルトまで均等に１０段階に分圧される。端子
１７ａ−１７ｋ間の電圧Ｅボルトは、スライダック１の
出力電圧を調整することによって任意に設定できる。し
たがって、端子１７ａ−１７ｋ間の電圧を設定すること
によって、端子１７ｂ−１７ｋ間から端子１７ｉ−１７
ｋ間の電圧は自動的に分圧されて、所定の電圧比を保っ
たまま１０種類の電圧を出力することができる。このよ
うに分圧された電圧を利用することにより、図３（ｂ）
に示したように、電解コンデンサが時間と共に段階的に
高められた電圧を受け入れるようにすることができる。

【００２５】したがって、エージングする電解コンデン
サの特性に応じて、再化成電圧として電圧Ｅボルトの値
を設定し、その電圧Ｅボルトまで段階的に移行する電圧
として端子１７ｂ−１７ｋ間から端子１７ｊ−１７ｋ間
までの電圧を出力することができ、本実施例の電源装置
を使用することによって、様々な種類の電解コンデンサ
をエージングするために必要な電圧の設定を容易に行え
るようになる。なお、端子１７ａ−１７ｋはすべてを使
用するのではなく、一部の必要なもののみを使用しても
よい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
タップを有する変成器と整流回路によって電解コンデン
サの再化成電圧とそれよりも低い電圧とを同時に出力す
るようにしたので、電解コンデンサの発熱を抑えたエー
ジングを行う装置のための電源回路を極めて簡素化する
ことができる。

【００２７】また、変成器の一次側の電圧をスライダッ
クのような交流電圧調整器で調整することにより、変成
器の二次側の整流回路から様々な組の出力電圧を出力す
ることができるので、１台の電源装置で様々な種類の電
解コンデンサを最適の再化成電圧でエージングすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例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、（ｂ）はエージ
ングする電解コンデンサに印加される電圧の時間的変化
を示すグラフである。

【図２】エージングする電解コンデンサが収容される治
具内部の電気回路を示す説明図である。

【図３】（ａ）は本発明の別の実施例による電解コンデ
ンサのエージング装置に使用される電源装置の概略的な
回路図、（ｂ）はエージングする電解コンデンサに印加
される電圧の時間的変化を示すグラフである。

【図４】（ａ）は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、（ｂ）はエージングする電解コン
デンサに印加される電圧の時間的変化を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ スライダック ２ 変成器 ２ａ，２ｂ，２ｃ 端子 ３ 交流電源 ４，５ ダイオード ６ 電圧計 ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０
ｂ，１１ａ，１１ｂ 電極 １２，１３，１４，１５，１６ 治具 １２ａ，１２ｂ 治具の端子 １７ 変成器 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，……，１７ｋ 端子 ２１，２２，２３ 電源 ２４，２５，２６ 電極 ２７，２８，２９ 治具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次側に交流電圧が印加され二次側から
   大きさが異なる複数の交流電圧を出力する変成器と、該
   変成器の二次側に接続され前記複数の交流電圧の各々を
   整流して得た直流電圧を複数の端子間に供給する直流電
   圧供給回路と、電解コンデンサと抵抗の直列回路と、該
   直列回路を前記複数の端子間に順次移動して接続するこ
   とによって前記直列回路に段階的に高くなる直流電圧を
   印加する電圧切り換え手段と、交流電源から出力される
   交流電圧を可変調整して前記変成器の一次側に供給し前
   記電圧切り換え手段からの印加電圧が低い電圧から段階
   的に高くなって最後に前記直列回路の電解コンデンサに
   適した再化成電圧を印加する交流電圧調整器とを備えた
   ことを特徴とする電解コンデンサのエージング装置。