專利名稱：一種電容器測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電容器測(cè)試裝置，特別涉及一種能夠進(jìn)行電容器高頻充放電測(cè)試的裝置。
背景技術(shù)：
近代的電子產(chǎn)業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展，各式各樣的電子產(chǎn)品使人們的生活更加舒適，而在電子產(chǎn)品的制造過程中，電容器是不可或缺的電子組件，不穩(wěn)定的電容器容易造成電子產(chǎn)品的損壞，因此在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中對(duì)電容器的品質(zhì)做各項(xiàng)測(cè)試是極為重要的。尤其是現(xiàn)在電子產(chǎn)品對(duì)電容器的頻率要求和電壓要求越來越高，因此需要對(duì)電容器進(jìn)行高電壓，大電流的高頻充放電測(cè)試，以便保證電容器的品質(zhì)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)﹄娙萜鬟M(jìn)行高頻充放電測(cè)試的電容器測(cè)試裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種電容器測(cè)試裝置，包含可調(diào)高壓直流源，可調(diào)高壓直流源的輸出端與第一開關(guān)的一端連接，第一開關(guān)的另一端與充電電阻的一端連接，充電電阻的另一端與第一放電電阻的一端連接，第一放電電阻的另一端與第二開關(guān)的一端連接，第二開關(guān)的另一端接地，第一開關(guān)的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器的第一輸出端連接，第二開關(guān)的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器的第二輸出端連接，其特征在于該高頻互動(dòng)開關(guān)控制器還可與分時(shí)控制裝置連接，分時(shí)控制裝置的第一輸出端與第三開關(guān)的控制端連接，第三開關(guān)的一端與第二放電電阻的一端連接，第二放電電阻的另一端與充電電阻的另一端連接，第三開關(guān)的另一端接地，分時(shí)控制裝置的第二輸出端與第四開關(guān)和第五開關(guān)的控制端連接，第五開關(guān)的常閉觸點(diǎn)與充電電阻的另一端連接，第五開關(guān)的常開觸點(diǎn)與電容值測(cè)量裝置的一端連接，第四開關(guān)的常閉觸點(diǎn)接地，第四開關(guān)的常開觸點(diǎn)與電容值測(cè)量裝置的另一端連接。
采用這種結(jié)構(gòu)，可以利用高頻互動(dòng)開關(guān)控制器控制第一開關(guān)和第二開關(guān)依次工作，對(duì)待測(cè)電容器進(jìn)行充放電，從而實(shí)現(xiàn)電容器高頻充放電測(cè)試。分時(shí)控制裝置可以控制高頻測(cè)試時(shí)間，并在高頻測(cè)試之后控制第三開關(guān)工作，對(duì)電容器進(jìn)行快速放電，防止電容器放電不徹底而導(dǎo)致的危險(xiǎn)。分時(shí)控制裝置在放電結(jié)束后發(fā)出信號(hào)，控制第四開關(guān)和第五開關(guān)工作，直接將待測(cè)電容器兩端與電容值測(cè)量裝置兩端連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電容值測(cè)試。因此，這種設(shè)計(jì)對(duì)操作人員和裝置本身的安全有保障。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的方框圖圖2為其中高頻互動(dòng)開關(guān)控制器的電路圖圖3為其中分時(shí)控制裝置的電路圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步的描述。
一種電容器測(cè)試裝置，包含可調(diào)高壓直流源1，可調(diào)高壓直流源1的輸出端與第一開關(guān)S1的一端連接，第一開關(guān)S1的另一端與充電電阻R1的一端連接，充電電阻R1的另一端與第一放電電阻R2的一端連接，第一放電電阻R2的另一端與第二開關(guān)S2的一端連接，第二開關(guān)S2的另一端接地，第一開關(guān)S1的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器2的第一輸出端連接，第二開關(guān)S2的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器2的第二輸出端連接，其特征在于該高頻互動(dòng)開關(guān)控制器2還可與分時(shí)控制裝置3連接，分時(shí)控制裝置3的第一輸出端與第三開關(guān)S3的控制端連接，第三開關(guān)S3的一端與第二放電電阻R3的一端連接，第二放電電阻R3的另一端與上述充電電阻R1的另一端連接，第三開關(guān)S3的另一端接地，分時(shí)控制裝置3的第二輸出端與第四開關(guān)S4和第五開關(guān)S5的控制端連接，實(shí)際使用時(shí)，第五開關(guān)S5的固定觸點(diǎn)與待測(cè)電容器C的一端連接，第五開關(guān)S5的常閉觸點(diǎn)與充電電阻R1的另一端連接，第五開關(guān)S5的常開觸點(diǎn)與電容值測(cè)量裝置4的一端連接，在待測(cè)電容器C的另一端與地之間還連接有第四開關(guān)S4，第四開關(guān)S4的固定觸點(diǎn)與待測(cè)電容器C的另一端連接，第四開關(guān)S4的常閉觸點(diǎn)接地，第四開關(guān)S4的常開觸點(diǎn)與電容值測(cè)量裝置4的另一端連接。
采用這種結(jié)構(gòu)，可以利用高頻互動(dòng)開關(guān)控制器控制第一開關(guān)和第二開關(guān)依次工作，對(duì)待測(cè)電容器進(jìn)行充放電，從而實(shí)現(xiàn)電容器高頻充放電測(cè)試。分時(shí)控制裝置可以控制高頻測(cè)試時(shí)間，并在高頻測(cè)試之后控制第三開關(guān)工作，對(duì)電容器進(jìn)行快速放電，防止電容器放電不徹底而導(dǎo)致的危險(xiǎn)。分時(shí)控制裝置在放電結(jié)束后發(fā)出信號(hào)，控制第四開關(guān)和第五開關(guān)工作，直接將待測(cè)電容器兩端與電容值測(cè)量裝置兩端連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電容值測(cè)試。
充電電阻R1的另一端還可與示波器5連接，以便實(shí)時(shí)觀察充放電情況。
圖2中，N101為主頻振蕩器，由脈寬調(diào)制器SG3525構(gòu)成。主振蕩器頻率設(shè)定為1、2、5、100、200、500、1K、2K、5KHz九種供用戶選擇。R108為定時(shí)電阻，C102～C110為定時(shí)電容，改變定時(shí)電容容量，就會(huì)得到不同的主振蕩頻率，這可通過前面板的頻率選擇開關(guān)S601來達(dá)到。PR101為脈寬占空比調(diào)節(jié)器，通過它可以得到不同占空比的矩形波脈沖。從試驗(yàn)儀工作頻率范圍，設(shè)定放電時(shí)間與充電時(shí)間之比為1∶4，此即為放電基波。通過倒相器D104-3，即可獲得4倍寬度時(shí)間的充電基波A。但是，基波A和基波B并不能用到電路中作充電放電開關(guān)S1和S2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)用，因?yàn)樵谀骋粫r(shí)刻，兩個(gè)基波存在著時(shí)序重疊現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致共態(tài)導(dǎo)通問題的發(fā)生。則圖1-1中的S1開關(guān)和S2開關(guān)在某一時(shí)刻存在著同時(shí)導(dǎo)通的問題。在實(shí)際操作中，要求充電基波A延時(shí)一個(gè)Δ1時(shí)刻開通，要求放電基波B延時(shí)一個(gè)Δ2時(shí)刻開通，以避免共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)象的出現(xiàn)。D101A和D101B就是產(chǎn)生Δ時(shí)刻的專用單穩(wěn)電路。它們產(chǎn)生的Δ1，Δ2，在D104-6和D104-8疊加，產(chǎn)生互不重復(fù)的充電基波A1和放電基波A2。這個(gè)Δ寬度由定時(shí)電阻R134，R135和電容C133，C134來決定。作為S1和S2開關(guān)用的電子開關(guān)元器件HGTG18N120BND絕緣柵雙極晶體開關(guān)管時(shí)延td遠(yuǎn)小于200n，Δ一般在2uS上下即可。
圖3中，K601是計(jì)時(shí)器，K602是計(jì)數(shù)器，K402、K403、K408、K409為延時(shí)繼電器。
試驗(yàn)儀啟動(dòng)后，220V交流電壓通過K406-1觸頭送入計(jì)時(shí)器K601的8端頭，同時(shí)從K407發(fā)出兩路互動(dòng)信號(hào)也分別加到K601-1端和周期計(jì)數(shù)器K602-7端，計(jì)數(shù)器和計(jì)時(shí)器進(jìn)入工作狀態(tài)，K601的8端和6端吸合，C路受控電源得電，充放電指示燈VD604亮，高壓繼電器K702和試驗(yàn)儀都處于dv/dt工作狀態(tài)。當(dāng)計(jì)時(shí)滿后，K601-6去電K601-5得電后，貯存在C407～C409電容器的電能通過繼電器觸頭K405-1流向高壓繼電器K404，電容器通過觸頭K404-1和電阻R337和R338形成的回路放電。最大的放電時(shí)段，取決于貯能電容C407～C409的容量，實(shí)際上還取決于延時(shí)繼電器K402的延時(shí)設(shè)置。
K402為延時(shí)繼電器，短路時(shí)間設(shè)定為4s，在這時(shí)段，充放電燈、參數(shù)測(cè)試燈均呈熄滅狀態(tài)。短路放電時(shí)段可通過延時(shí)繼電器K402的微調(diào)旋鈕進(jìn)行預(yù)置。當(dāng)設(shè)定時(shí)間到后，K402-6端頭得電(+27V)，使高壓繼電器K701、K702及延時(shí)繼電器K403得電，參數(shù)指示燈VD603點(diǎn)亮，K701、K702的工作區(qū)域從dv/dt試驗(yàn)區(qū)轉(zhuǎn)為參數(shù)測(cè)試區(qū)，短路放電結(jié)束，電容器的參數(shù)即可被測(cè)試。
參數(shù)測(cè)試時(shí)段由延時(shí)繼電器K403來設(shè)定，本試驗(yàn)儀設(shè)定為15秒，也可通過延時(shí)繼電器K403的微調(diào)旋鈕進(jìn)行預(yù)置。延時(shí)繼電器K403設(shè)定時(shí)間到后，K403輸出狀態(tài)發(fā)生反轉(zhuǎn)，觸頭K403-7閉合，產(chǎn)生一個(gè)下跳沿，即為再啟動(dòng)脈沖的前沿，使計(jì)時(shí)器K601重新啟動(dòng)，進(jìn)入dv/dt試驗(yàn)區(qū)，重新開始第二個(gè)工作周期。同時(shí)，K403-3產(chǎn)生一個(gè)上跳沿，這是周期加脈沖的前沿。在同一時(shí)刻，由于受控參數(shù)測(cè)試電源d失電，K402，K403關(guān)閉，K403-7，K403-3回復(fù)初始狀態(tài)。
第n個(gè)參數(shù)測(cè)試結(jié)束并發(fā)出第n個(gè)周期加脈沖，計(jì)數(shù)器K602計(jì)滿預(yù)置數(shù)n后，輸出狀態(tài)發(fā)生反轉(zhuǎn)。K602-3發(fā)出中止信號(hào)(“1”→“0”)，使K601計(jì)時(shí)器回復(fù)初始狀態(tài)。
本實(shí)施例中，第一開關(guān)和第二開關(guān)采用的是電子開關(guān)元器件HGTG18N120BND絕緣柵雙極晶體開關(guān)管。第三開關(guān)、第四開關(guān)和第五開關(guān)為電磁開關(guān)。第一放電電阻為600KΩ，電容器通過放電開關(guān)600KΩ的均壓電阻放電，放電時(shí)間常數(shù)最大位1～2秒，是慢速通度。第二放電電阻為6KΩ，電容器通過第三開關(guān)接通6KΩ放電電阻，放電時(shí)間常數(shù)約為20-30ms，是快速通度，短路放電時(shí)間預(yù)置為4s，因此4s后，電容器才與測(cè)量電橋接通。這種設(shè)計(jì)對(duì)操作人員和裝置本身的安全都有保障。在本實(shí)施例中，短路放電時(shí)間預(yù)置為4S，但是該時(shí)間是可調(diào)的，可以根據(jù)不同的需要設(shè)置不同的時(shí)間。
當(dāng)高壓直流電源的電壓很高時(shí)，就需要應(yīng)用高電壓大電流的充放電開關(guān)，即第一開關(guān)和第二開關(guān)對(duì)電壓和電流的要求非常高。這時(shí)，第一開關(guān)可采用兩組充電開關(guān)并聯(lián)，每一組充電開關(guān)由多個(gè)開關(guān)并聯(lián)組成；第二開關(guān)也可采用兩組放電開關(guān)并聯(lián)，每一組放電開關(guān)由多個(gè)開關(guān)并聯(lián)組成，以解決高電壓和大電流的問題。
在本實(shí)施例中，該電容器測(cè)試裝置接有電容值測(cè)量裝置，但是應(yīng)當(dāng)理解，該電容器測(cè)試裝置也可以不包含電容值測(cè)量裝置，而是在高頻脈沖測(cè)試之后，到單獨(dú)的電容值測(cè)量裝置上測(cè)試電容器的各項(xiàng)指標(biāo)是否合格。本實(shí)施例中所使用的電容值測(cè)量裝置為CLR電橋。
權(quán)利要求1.一種電容器測(cè)試裝置，包含可調(diào)高壓直流源，可調(diào)高壓直流源的輸出端與第一開關(guān)的一端連接，第一開關(guān)的另一端與充電電阻的一端連接，充電電阻的另一端與第一放電電阻的一端連接，第一放電電阻的另一端與第二開關(guān)的一端連接，第二開關(guān)的另一端接地，第一開關(guān)的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器的第一輸出端連接，第二開關(guān)的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器的第二輸出端連接，其特征在于該高頻互動(dòng)開關(guān)控制器還可與分時(shí)控制裝置連接，分時(shí)控制裝置的第一輸出端與第三開關(guān)的控制端連接，第三開關(guān)的一端與第二放電電阻的一端連接，第二放電電阻的另一端與充電電阻的另一端連接，第三開關(guān)的另一端接地，分時(shí)控制裝置的第二輸出端與第四開關(guān)和第五開關(guān)的控制端連接，第五開關(guān)的常閉觸點(diǎn)與充電電阻的另一端連接，第五開關(guān)的常開觸點(diǎn)與電容值測(cè)量裝置的一端連接，第四開關(guān)的常閉觸點(diǎn)接地，第四開關(guān)的常開觸點(diǎn)與電容值測(cè)量裝置的另一端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電容器測(cè)試裝置，其特征在于充電電阻的另一端還可與示波器的輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的電容器測(cè)試裝置，其特征在于電容值測(cè)量裝置為CLR電橋。
4.如權(quán)利要求1所述的電容器測(cè)試裝置，其特征在于，第五開關(guān)的固定觸點(diǎn)與待測(cè)電容器的一端連接，在待測(cè)電容器的另一端與地之間還連接有第四開關(guān)，第四開關(guān)的固定觸點(diǎn)與待測(cè)電容器的另一端連接。
5.如權(quán)利要求1所述的電容器測(cè)試裝置，其特征在于，第一開關(guān)和第二開關(guān)采用電子開關(guān)元器件HGTG18N120BND絕緣柵雙極晶體開關(guān)管，第三開關(guān)為電磁開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的電容器測(cè)試裝置，其特征在于第四開關(guān)和第五開關(guān)為電磁開關(guān)。
專利摘要一種電容器測(cè)試裝置，包含可調(diào)高壓直流源，可調(diào)高壓直流源的輸出端與第一開關(guān)的一端連接，第一開關(guān)的另一端與充電電阻的一端連接，充電電阻的另一端與第一放電電阻的一端連接，第一放電電阻的另一端與第二開關(guān)的一端連接，第二開關(guān)的另一端接地，第一開關(guān)的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器的第一輸出端連接，第二開關(guān)的控制端與高頻互動(dòng)開關(guān)控制器的第二輸出端連接，其特征在于該高頻互動(dòng)開關(guān)控制器還可與分時(shí)控制裝置連接。
文檔編號(hào)G01R31/00GK2812021SQ20052004371
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者滕華強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海希瑞電子設(shè)備有限公司