專利名稱：一種片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電器測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種片式電容器浪涌 及老化測(cè)試裝置。
技術(shù)背景隨著電子產(chǎn)品數(shù)字化、智能化和小型化的發(fā)展趨勢(shì)，表面貼裝片式電容 器元件大量應(yīng)用于各種電路中，作為電路基本元件電容器的質(zhì)量是保證系統(tǒng) 的性能和可靠性重要因素之一，特別是近幾年來(lái)，在高頻電路中電容器的動(dòng) 態(tài)參數(shù)可靠性顯得越來(lái)越重要。但是，目前國(guó)內(nèi)片式電容器生產(chǎn)廠家尚無(wú)大 容量高溫浪涌試驗(yàn)設(shè)備，主要靠進(jìn)口的老化試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行元件篩選。進(jìn)口設(shè) 備不僅操作復(fù)雜，也不能進(jìn)行老化篩選的同時(shí)完成高溫浪涌測(cè)試。因此開發(fā) 大容量的、集浪涌測(cè)試與老化試驗(yàn)為一體的測(cè)試系統(tǒng)，將為片式電容器生產(chǎn) 提供了一個(gè)更新的快速高效的檢測(cè)手段。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，適用于 大容量的集高溫浪涌與老化為一體的測(cè)試。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是， 一種片式電容器浪 涌及老化測(cè)試裝置，包括主電路、采樣監(jiān)測(cè)、信號(hào)處理和功能控制回路，主 電路包括恒流恒壓電源，恒流恒壓電源的正極依次電連接試驗(yàn)板、繼電器組、 波段開關(guān)、采樣電阻，恒流恒壓電源的負(fù)極與主繼電器電連接，試驗(yàn)板的另 一輸出端依次電連接放電繼電器、保護(hù)電阻。該技術(shù)方案進(jìn)一步描述如下試驗(yàn)板由16個(gè)小試驗(yàn)板并聯(lián)組成，繼電 器組由16塊繼電器并聯(lián)組成，波段開關(guān)由16位2刀波段開關(guān)并聯(lián)組成，采 樣電阻中的16個(gè)浪涌電阻的一端與對(duì)應(yīng)的2刀波段開關(guān)的第一刀波段電連 接，16個(gè)浪涌電阻的另一端接輸出端，采樣電阻中的16個(gè)老化電阻的一端 分別與對(duì)應(yīng)的2刀波段開關(guān)的第二刀波段、對(duì)應(yīng)的浪涌電阻的另一段電連接， 16個(gè)老化電阻的另一端接輸出端。采樣監(jiān)測(cè)回路中的采樣電阻的一端接試驗(yàn)板，另一端與第二電阻、二極 管、第一電容器并聯(lián)后的一端與放大器的正極連接，采樣電阻的另一端與第 二電阻、二極管、第一電容器并聯(lián)后的另一端接地，采樣電阻與試驗(yàn)板的旁 路接第一電阻后，與放大器的正極連接，放大器的負(fù)極依次接第三電阻、放 大器的輸出端，放大器的輸出端依次接第四電阻、比較器的負(fù)極，第四電阻 與比較器的負(fù)極的旁路接第二電容器，比較電壓源依次接第五電P且、比較器 的正極，比較器的輸出端的一端依次接第七電阻、晶體管的基極、電源，比 較器的輸出端的另一端依次接第六電阻、電源，晶體管的集電極的一端依次 接第八電阻、電源，晶體管的集電極的另一端接第一輸出端。比較電壓源接可調(diào)電阻，所述可調(diào)電阻的一端接電壓源，所述可調(diào)電阻 的另一端第十七2刀波段開關(guān)，所述第十七2刀波段開關(guān)的一端依次接第九 電阻、第十電阻、大地，所述第十七2刀波段開關(guān)的另一端依次接第十電阻、 大地。功能控制回路中的繼電器控制芯片的PC0、 PC1、 PC2、 PC3端口與鍵 盤連接，繼電器控制芯片的ADO、 AD1、 AD2、 AD3、 AD4、 AD5、 AD6、 AD7端口分別與單片機(jī)的P0.0、 PO.l、 P0.2、 P0.3、 P0.4、 P0.5、 P0.6、 P0.7 端口相連，鍵盤的一個(gè)輸出端與單片機(jī)的P1.4、 P1.5、 P1.6、 P1.7端口相連鍵盤的另一個(gè)輸出端與單片機(jī)的P3.3端口相連，所述單片機(jī)的P3.1端口與 顯示芯片的DIN端口相連,單片機(jī)的P3.0端口與顯示芯片的CLK端口相連， 單片機(jī)的P2.2端口與顯示芯片的LOAD端口相連。本實(shí)用新型的測(cè)試裝置將高溫浪涌測(cè)試和高溫老化測(cè)試兩個(gè)功能集成 在一起， 一次測(cè)試容量大，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，可靠性高，參數(shù)可設(shè) 置性強(qiáng)。

圖1是本實(shí)用新型的主回電路原理圖；圖2是本實(shí)用新型的采樣檢測(cè)電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的功能控制電路原理圖；圖4中，a是本實(shí)用新型的主程序流程圖，b是本實(shí)用新型的鍵盤處理 子程序流程圖，c是本實(shí)用新型的浪涌老化處理子程序流程圖。圖中，1、恒流恒壓電源，2、試驗(yàn)板CX, 3、采樣電阻，4、繼電器組 J'， 5、放電繼電器J3， 6、保護(hù)電阻R， 7、波段開關(guān)，8、第二主繼電器J2， 9、第一主繼電器J,。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 如圖1所示，本實(shí)用新型的片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，主電路包 括恒流恒壓電源1，恒流恒壓電源1的正極依次電連接第一主繼電器9、試 驗(yàn)板2、繼電器組4、波段開關(guān)7、采樣電阻3，恒流恒壓電源l的負(fù)極與第 二主繼電器8電連接，試驗(yàn)板的另一輸出端依次電連接放電繼電器5、保護(hù) 電阻6,試驗(yàn)板2由16個(gè)小試驗(yàn)板Cx并聯(lián)組成，繼電器組4由16塊繼電 器J'并聯(lián)組成，波段開關(guān)7由16位2刀波段開關(guān)B并聯(lián)組成，采樣電阻3中的16個(gè)浪涌電阻R'的一端與對(duì)應(yīng)的2刀波段開關(guān)B的第一刀波段電連接， 16個(gè)浪涌電阻R'的另一端接輸出端U，所述采樣電阻3中的16個(gè)老化電阻 R"的一端分別與對(duì)應(yīng)的2刀波段開關(guān)B的第二刀波段、對(duì)應(yīng)的浪涌電阻R' 的另一段電連接，16個(gè)老化電阻R"的另一端接輸出端U。在產(chǎn)品制造過(guò)程中，因某些因素影響導(dǎo)致少量電容短路或漏流過(guò)大，在 試驗(yàn)中電容電壓無(wú)法達(dá)到試驗(yàn)值，從而影響其他電容的試驗(yàn)。電源電流值所 限無(wú)法提供燒毀多塊試驗(yàn)板上存在不良電容所需的電流，因此在進(jìn)入試驗(yàn)流 程前要進(jìn)行單塊板循環(huán)充電提供大電流的預(yù)處理。首先閉合第一主繼電器9 和第二主繼電器8和波段開關(guān)7，然后讓繼電器組4循環(huán)閉合，電流(5—8A) 通過(guò)繼電器組4、第二主繼電器8、采樣電阻3、第一主繼電器9給其中某一 塊試驗(yàn)板上的電容充電。在浪涌和老化時(shí)，充電回路與預(yù)處理充放電過(guò)程相 同。其不同的是繼電器組4同時(shí)閉合充放電；在浪涌過(guò)程中電容要在每次充 電結(jié)束后通過(guò)保護(hù)電阻6、放電繼電器5、繼電器組4、波段開關(guān)7、采樣電 阻3組成的閉合回路進(jìn)行放電。如圖2所示的采樣監(jiān)測(cè)回路，采樣電阻3的一端接試驗(yàn)板2，另"端與 第二電阻R2、 二極管D、第一電容器C1并聯(lián)后的一端與放大器IC1的正極 連接，采樣電阻3的另一端與第二電阻R2、 二極管D、第一電容器C1并聯(lián) 后的另一端接地，采樣電阻3與試驗(yàn)板2的旁路接第一電阻R1后，與放大 器IC1的正極連接，放大器IC1的負(fù)極依次接第三電阻R3、放大器IC1的 輸出端，放大器IC1的輸出端依次接第四電阻R4、比較器IC2的負(fù)極，第 四電阻R4與比較器IC2的負(fù)極的旁路接第二電容器C2，比較電壓源V^依 次接第五電阻R5、比較器IC2的正極，比較器IC2的輸出端的一端依次接 第七電阻R7、晶體管IC3的基極、電源Vcc,比較器IC2的輸出端的另一端依次接第六電阻R6、電源Vcc，晶體管IC3的集電極的一端依次接第八電阻 R8、電源Vcc,晶體管IC3的集電極的另一端接第一輸出端U。ut。采樣監(jiān)測(cè)回路在每次浪涌充電過(guò)程結(jié)束卻未放電時(shí)和老化全過(guò)程，對(duì)每 一塊試驗(yàn)板上的電容漏電流通過(guò)采樣電阻3進(jìn)行實(shí)時(shí)循環(huán)電壓采樣，并將采 樣電壓值U通過(guò)放大器Id放大后與參考電壓(可根據(jù)電容的不同通過(guò)Rw進(jìn)行調(diào)節(jié))比較。當(dāng)某一塊電壓大于Vraf 0.7V時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)光偶，輸出信號(hào)Vout由"0"變?yōu)?l"，說(shuō)明這一塊試驗(yàn)板通道中有電容擊穿或漏電流 超標(biāo)，通過(guò)控制電路控制繼電器組4，使這個(gè)通路的電容全部脫離試驗(yàn)回路， 并在面板上顯示板號(hào)。如圖3所示的功能控制回路，繼電器控制芯片81C55的PC0、PC1、PC2、 PC3端口接入鍵盤，繼電器控制芯片81C55的ADO、 AD1、 AD2、 AD3、 AD4、 AD5、 AD6、 AD7端口分別與單片機(jī)89C52的PO.O、 PO.l、 P0.2、 P0.3、 P0,4、 P0.5、 P0.6、 P0.7端口相連，鍵盤的一個(gè)輸出端與單片機(jī)89C52的P1.4、 P1.5、 P1.6、 P1.7端口相連，鍵盤的另一個(gè)輸出端與單片機(jī)89C52的P3.3端 口相連，單片機(jī)89C52的P3.1端口與顯示芯片MAX7219的DIN端口相連， 單片機(jī)89C52的P3.0端口與顯示芯片MAX7219的CLK端口相連，所述單 片機(jī)89C52的P2.2端口與顯示芯片MAX7219的LOAD端口相連。功能控制回路主要由單片機(jī)89C52系統(tǒng)來(lái)完成，信號(hào)處理部分把采樣檢 測(cè)部分送來(lái)的16位并行信號(hào)，通過(guò)兩片8位并入串出移位寄存器74HC165 處理后，轉(zhuǎn)換為兩組8位的串行信號(hào)；由時(shí)鐘禁止端和移位裝載端控制兩組 數(shù)據(jù)的順序，通過(guò)兩個(gè)或門和一個(gè)與門進(jìn)行邏輯處理。當(dāng)16位并行信號(hào)U。ut 出現(xiàn)"0"時(shí)，輸出端變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)單片機(jī)89C52的INT0端口被中斷。然 后通過(guò)顯示子程序處理，尋出不良品的電容所在測(cè)試板的編號(hào)并將信號(hào)由P3.1 口送入專用顯示芯片MAX7219來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示。同時(shí)將故障處理(INTO) 子程序處理后的信號(hào)由P0.0-P0.7 口送入繼電器控制芯片81C55來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電 器組控制。鍵盤輸入通過(guò)繼電器控制芯片81C55和單片機(jī)89C52實(shí)現(xiàn)各種 試驗(yàn)流程和工作狀態(tài)的設(shè)定，浪涌次數(shù)和時(shí)間、老化時(shí)間的設(shè)定和指示燈的 控制。如圖4a所示，主程序的主要功能是，完成各種參數(shù)單元初始化，檢測(cè) 有無(wú)中斷產(chǎn)生，報(bào)警時(shí)間長(zhǎng)度控制。顯示子程序主要完成對(duì)顯示芯片 MAX7219的初始值和實(shí)時(shí)顯示值的寫入。如圖4b所示，鍵盤子程序的功能 浪涌次數(shù)和老化時(shí)間的設(shè)定，預(yù)處理方式的選擇，系統(tǒng)啟動(dòng)、停止和復(fù)位時(shí) 的各種處理。如圖4c所示，浪涌老化工作過(guò)程處理子程序功能根據(jù)所選 擇的工作方式，完成浪涌或老化過(guò)程的時(shí)間控制、采樣檢測(cè)時(shí)間的控制和實(shí) 時(shí)顯示值的計(jì)算和輸出。本實(shí)用新型裝置整個(gè)工作流程如下當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先判斷工作方式 是浪涌還是老化，然后，根據(jù)不同方式及面板初始設(shè)定進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)初始 化，定時(shí)器置初值，定時(shí)器啟動(dòng)，送顯示值，指示工作狀態(tài)，對(duì)主電路進(jìn)行 初始操作；系統(tǒng)停止時(shí)，保存各寄存器的狀態(tài)值以便重新啟動(dòng)時(shí)繼續(xù)前面的 工作過(guò)程，保持故障試驗(yàn)板編號(hào)的正常顯示以便操作人員剔除不合格產(chǎn)品； 系統(tǒng)復(fù)位時(shí)將所有參數(shù)恢復(fù)到上電后初次啟動(dòng)時(shí)的值，為下一批產(chǎn)品試驗(yàn)做 好準(zhǔn)備。本實(shí)用新型還具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)該系統(tǒng)集高溫浪涌與老化為一體，一 次測(cè)試容量大，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，可靠性高，參數(shù)可設(shè)置性強(qiáng)。經(jīng) 剔除早期易失效篩選后，產(chǎn)品失效率可降低二個(gè)數(shù)量級(jí)，完全能滿足片式電 容器大批量自動(dòng)化測(cè)試試驗(yàn)的要求。為片式電容器生產(chǎn)提供了一個(gè)有效的浪涌與老化手段，有效避免了不良電容用于電子產(chǎn)品，提高了電子產(chǎn)品的可靠 性，并將會(huì)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求1、一種片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，包括主電路回路、采樣監(jiān)測(cè)回路、信號(hào)處理回路和功能控制回路，其特征在于，所述主電路包括恒流恒壓電源(1)，恒流恒壓電源(1)的正極依次與第一主繼電器(9)、試驗(yàn)板(2)、繼電器組(4)、波段開關(guān)(7)、采樣電阻(3)電連接，恒流恒壓電源(1)的負(fù)極與第二主繼電器(8)電連接，所述試驗(yàn)板(2)的另一輸出端依次與放電繼電器(5)、保護(hù)電阻(6)電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，其特征在 于，所述試驗(yàn)板(2)由16個(gè)小試驗(yàn)板(Cx)并聯(lián)組成，所述繼電器組(4) 由16塊繼電器(r )并聯(lián)組成，所述波段開關(guān)(7)由16位2刀波段開關(guān)(B) 并聯(lián)組成，所述采樣電阻(3)中的16個(gè)浪涌電阻(R、)的一端與對(duì)應(yīng)的2 刀波段開關(guān)(B)的第一刀波段電連接，16個(gè)浪涌電阻(R')的另一端接輸 出端(U),所述采樣電阻(3)中的16個(gè)老化電阻(R")的一端分別與對(duì) 應(yīng)的2刀波段開關(guān)(B)的第二刀波段、對(duì)應(yīng)的浪涌電阻(R')的另一段電 連接，所述16個(gè)老化電阻(R")的另一端接輸出端(U)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，其特征在 于，所述采樣監(jiān)測(cè)回路中的采樣電阻(3)的一端接試驗(yàn)板(2),另一端與 第二電阻(R2)、 二極管(D)、第一電容器(Cl)并聯(lián)后的一端與放大器(IC1) 的正極連接，所述采樣電阻(3)的另一端與第二電阻(R2)、 二極管(D)、 第一電容器(Cl)并聯(lián)后的另一端接地，所述采樣電阻(3)與試驗(yàn)板(2) 的旁路接第一電阻(Rl)后，與放大器(IC1)的正極連接，放大器(IC1) 的負(fù)極依次接第三電阻(R3)、放大器(IC1)的輸出端，所述放大器(IC1) 的輸出端依次接第四電阻(R4)、比較器(IC2)的負(fù)極，所述第四電阻(R4)與比較器(IC2)的負(fù)極的旁路接第二電容器(C2)，比較電壓源(V^)依 次接第五電阻(R5)、比較器(IC2)的正極，所述比較器(IC2)的輸出端 的一端依次接第七電阻(R7)、晶體管(IC3)的基極、電源(Vcc),所述比 較器(IC2)的輸出端的另一端依次接第六電阻(R6)、電源(Vcc)，所述晶 體管(IC3)的集電極的一端依次接第八電阻(R8)、電源(Vcc)，所述晶體 管(IC3)的集電極的另一端接第一輸出端(U。ut)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，其特征在 于，所述比較電壓源(V^)接可調(diào)電阻(Rw),所述可調(diào)電阻(Rw)的一端 接電壓源(Vcc)，所述可調(diào)電阻(Rw)的另一端第十七2刀波段開關(guān)(B')， 所述第十七2刀波段開關(guān)(B"的一端依次接第九電阻(R9)、第十電阻(R10)、 大地，所述第十七2刀波段開關(guān)(B')的另一端依次接第十電阻(RIO)、大 地。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，其特征在 于，所述功能控制回路中的繼電器控制芯片(81C55)的PCO、 PC1、 PC2、 PC3端口與鍵盤連接，所述繼電器控制芯片(81C55)的ADO、 AD1、 AD2、 AD3、 AD4、 AD5、 AD6、 AD7端口分別與單片機(jī)(89C52)的PO.O、 PO.l、 P0.2、 P0.3、 P0.4、 P0.5、 P0.6、 P0.7端口相連，所述鍵盤的一個(gè)輸出端與單 片機(jī)(89C52)的P1.4、 P1.5、 P1.6、 P1.7端口相連，所述鍵盤的另一個(gè)輸 出端與單片機(jī)(89C52)的？3.3端口相連，所述單片機(jī)(89C52)的P3.1端 口與顯示芯片(MAX7219)的DIN端口相連，所述單片機(jī)(89C52)的P3.0 端口與顯示芯片(MAX7219)的CLK端口相連，所述單片機(jī)(89C52)的 P2,2端口與顯示芯片(MAX7219)的LOAD端口相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種片式電容器浪涌及老化測(cè)試裝置，包括主電路、采樣監(jiān)測(cè)、信號(hào)處理和功能控制回路，主電路包括恒流恒壓電源，恒流恒壓電源的正極依次電連接試驗(yàn)板、繼電器組、波段開關(guān)、采樣電阻、輸出端，恒流恒壓電源的負(fù)極依次與主繼電器、輸出端電連接，試驗(yàn)板的另一輸出端依次電連接放電繼電器、保護(hù)電阻、輸出端，試驗(yàn)板由16個(gè)小試驗(yàn)板并聯(lián)組成，繼電器組由16塊繼電器并聯(lián)組成，波段開關(guān)由16位2刀波段開關(guān)并聯(lián)組成。本實(shí)用新型將高溫浪涌測(cè)試和高溫老化測(cè)試兩個(gè)功能集成在一起，一次測(cè)試容量大，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，可靠性高，參數(shù)可設(shè)置性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201107379SQ200720305350
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者濤 安, 張如亮, 波 李, 勇 高 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)