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网友探讨:自制电容多参数检测电路问题

发布时间:2013-12-05 责任编辑:eliane

【导读】笔者前几天发帖讨教关于ESR检测的问题,朋友说用交流电桥,于是上网淘,发现价格都几千,自己的小工作室目前还不能承受。于是想到小米加步枪——DIY,画个电路,向大家讨教,希望大家不吝赐教。

自制电容多参数检测电路原理图:

网友探讨:自制电容多参数检测电路问题

该电路想实现:

1、检测电容的实际击穿电压
2、检测纹波电流与电容温升的关系
3、检测电容的ESR
4、检测电容内部引线及铆焊点等刚好不能承受的最大损坏电流。

主要是对买来电容入库之前,进行检验或核实,不追求高精度,但求心里有数。

电路图符说明:

1、Uc是充电电压,测无极电容可以是交流
2、Rcd是充放电限流电阻,最大破坏电流试验是Rcd>100Rd
3、Rcs是电容充放电取样电阻,电流波形用示波器观测
4、Rd是放电限流电阻
5、LM35是检温IC,加个5V就可以用万用表直接读出温度
6、Y1、Y2接示波器
7、Q是放电开关管
8、Vctr是驱动,可用一片555或3842实现。
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DIY所需器材:

1、示波器
2、万用表
3、整流二极管
4、>20W自耦调压器220V/0~300V
5、>20W升降压及隔离用——控制变压器220V/380V/12V/6.3V
※如果只在低压范围测电解,4/5用可调直流电源代替。

请教:

1、该电路能否实现上述1~4功能?
2、有什么地方需要简化或者改进?

关于以上问题有网友给出观点——
“检测电容内部引线及铆焊点等刚好不能承受的最大损坏电流”这点可能比较难。有Y2,Y1和Rcs应该可以不用。问题是Q导通阻值是否恒定,或者到可以忽略。

对于这疑问,笔者是这样认为的——
最大损坏电流是瞬间电流,可以在平均电流和外壳温升很小的状态下进行,所以想长时充电-瞬间大电流放电,只在放电过程中实现这个检测。电流由Rd调整,开关管的Ron与r、Rd、Rcs共组放电电阻,电流由Rcs通过示波器Y1通道检测。

测ESR时用Y2,Rcs不用,也是长时充电-瞬时大电流放电,但电流应远小于上述最大损坏电流。开始放电瞬间,纯电容还没来得及放电,保持原来电压,但由于r上通有较大电流而产生压降,Y2波形上会出现瞬时下降的电压ΔV,同时在Y1通道检测出起始放电电流Istart,那么就可评估出r=ΔV/Istart。

网友:已知Uc及Rd+Ron,有Y2就可以知道r,知道r后,就可以知道放电电流,Y2与Y1是分压关系,所以Y1和Rsc可以不用,主要是要控制Ron。瞬间大电流放电可能很难损坏,以损坏做为判断标准操作起来不容易。

笔者:明白了,放电电流可以用VY2÷(Rd+Ron)检测到,所以Y1和Rcs可以不要了,谢谢!不知我说的这个瞬间大电流,规范名称应该叫做什么?

网友:一般的电解电容没有这个指标,常说的是短路放电电流,除非快速的充放电,一般短路放电不会导致电解电容损坏。(超大容量的没试过,不知道会不会坏。)
但有些电容如一些聚酯电容有脉冲能力这个指标,就是峰值电流能力,这种电容器抵抗瞬间电流的能力大多由引线连接的完整性来决定,它由dV/dt额定值来表示,它是最大允许电压变化额定值(单位是V/μs),该峰值额定电流(amps)等于额定电容值(μF)和dV/dt额定值的乘积: Ipk = C(dV/dt)

电容品质可由损耗角正切值反映,内部故障、制造工艺以及原材料是否良好都可由损耗角正切值反映。

很感谢以上网友提出的建议,对于这个自制电容多参数检测电路不知道还存在什么问题或者还有什么能够改进的地方,希望广大的工程师们能够给给出宝贵意见!

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