专利名称：电容器老化测试电路及老化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子产品的老化测试，尤其是一种电容器的老化测试电路及老化系统。
背景技术：
电子产品如电源等在出厂前，通常需要进行一定时间的老化，以期在日后使用时性能稳定，剔除早期失效品，是品质控制的一项重要手段。因此，电子元器件的生产厂家，大都会对出厂前的产品进行老化处理。电容器的产品说明书中会标定该电容的耐纹波电压值的大�。臀撇ǖ缌髦档拇笮。飧鐾ǔＪ抢砺奂扑愠隼吹模斜匾惺导实氖笛槔粗っ鞒龀Р问恼沸�。
电容器的老化装置分为直流老化电源和交流老化电源两种技术。中国专利文献公开了一种使用直流电源的铝电解电容老化电路(专利号200920210433. 4)，该装置将电容串联后组成一个老化单元，几个老化单元并联连接接入直流电源进行老化。该专利的技术方案仅适用于老化较低额定电压的铝电解电容。
中国专利文献还有一种大容量交流电容器耐压及老化试验电源(专利号 87205209)，该装置通过机械调整电抗器的电感值使电抗器与被试电容器的回路产生并联谐振，对被试电容器进行老化。该专利的技术方案需要机械调节电抗器使电路工作在谐振点，调节误差大、调节过程复杂，生产效率低。电抗器的电感值可调范围受到电抗器的动圈匝数限制，该发明只适用于75 μ F、90 μ F、130 μ F、280 μ F，电压O 750V的交流电容器的老化。发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种消耗电能最小的电容老化测试系统及电路，使电容工作于大电压和大电流的老化工作状态，同时实现对工作中电容纹波电压的调整，通过调频控制老化系统对测试电容的容值没有具体的限制，可实现对全系列容值的电容进行老化测试。
为了实现以上目的，本发明提供了一种电容器老化测试电路，空气开关⑴接入三相交流电源，调压器⑵与空气开关的⑴串联，电压传感器⑶和电压传感器⑷分别 与调压器⑵的输出端并联，接触器(7)与调压器(2)串联，接触器(5)与充电电阻(6)串联后再与接触器(7)并联，三相全桥整流单元(8)与调压器(2)串联，电流传感器(9)与三相全桥整流单元⑶串联，电压传感器(10)、放电电阻(11)和支撑电容(12)分别与电流传感器(9)和三相全桥整流单元的输出端并联，接触器(13)与放电电阻(14)串联后再与电流传感器(9)和三相全桥整流单元(8)的输出端并联，绝缘栅双极型晶体管单元(15)与绝缘栅双极型晶体管单元(16)串联后再与电流传感器(9)和三相全桥整流单元(8)的输出端并联，电压传感器(17)与绝缘栅双极型晶体管单元(16)的C端与E端并联；
空气开关(19)接入两相交流电源，调压器(20)与空气开关串联，电压传感器(21)与调压器(20)并联，接触器(24)与调压器(20)串联，接触器(22)与充电电阻(23)串联 后再与接触器(24)并联，升压变压器(25)与调压器(20)串联，单相H桥整流单元(26)与 升压变压器(25)串联，电流传感器(27)与单相H桥整流单元(26)串联，电压传感器(28)、 放电电阻(29)和支撑电容(30)分别与电流传感器(27)和单相H桥整流单元(26)的输出 端并联；
接触器(31)与放电电阻(32)串联后再分别与电压传感器(33)和被测电容(35) 并联；
绝缘栅双极型晶体管单元(16)的E端与支撑电容(30)串联；
电流传感器(18)与电压传感器(17)并联，电感(34)与电流传感器(18)串联。
本发明还提供了一种电容器老化系统，由人机界面模块、控制中心、电压电流检测 �？�、谐振电源充电整流放电模块、高压电源充电整流放电�？�、调频�？楹蚅C震荡�？� 组成；
其中，所述电压电流检测�？橛傻缪勾衅�(3、4、10、17、21、28和33)和电流传感 器(9、18和27)组成；
所述谐振电源充电整流放电�？橛煽掌丌�、调压器(2)、接触器(5和7)、充 电电阻(6)、三相全桥整流单元(8)、支撑电容(12)、接触器(13)、放电电阻(14)组成；
所述高压电源充电整流放电�？橛煽掌�(19)、调压器(20)、接触器(22和 24)、充电电阻(23)、升压变压器(25)、单相H桥整流单元(26)、支撑电容(30)、接触器(31)、放电电阻(32)组成；
所述调频�？橛删嫡に途骞躀GBT单元(15和16)组成；
所述LC震荡�？橛傻绺�(34)、被测电容(35)组成。
与现有技术相比，本发明由于采用谐振电源与高压电源串联的供电方式对LC谐 振�？楣┑纾峁┐蟮缪埂⒋蟮缌鞯睦匣肪常豢刂浦行耐ü髌的？榭刂艻GBT电子开关 频率，并根据老化电容的容量改变震荡频率，使系统适用于所有容量的电容老化；通过谐振 原理产生脉动的纹波电压、纹波电流对被测电容器的耐纹波电压、纹波电流性能参数进行 试验验证，又可以对电容器的耐纹波电压、纹波电流参数进行测试。
本系统既能使电路工作在谐振频率点，也可以使电路工作在谐振频率点上方或下 方附近，最重要的保护点是通过控制中心改变调频�？榈牡缱涌仄德世锤谋湔鸬吹缏返� 工作频率。
图1是电容器老化测试系统结构框图。
图2为电容器老化电路图。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
图1中，电容器老化测试系统由人机界面模块、控制中心、电压电流检测模块、谐 振电源充电整流放电�？�、高压电源充电整流放电�？�、调频�？�、LC震荡�？樽槌伞？刂� 中心通过电压电流检测�？榈玫较低车牡缪沟缌鞯刃藕牛刂菩痴竦缭闯涞缯鞣诺缒？楹透哐沟缭闯涞缯鞣诺缒？槎缘髌的？楣┑纾刂浦行耐ü刂频髌的？槭筁C震荡模 块工作在不同的频率。人机界面I可以设置测试电容的电压、电流、频率等测试参数。
图2所示，电压电流检测�？橛傻缪勾衅�3、4、10、17、21、28、33和电流传感器9、 18、27组成。
谐振电源充电整流放电�？橛煽掌�1、调压器2、接触器5和7、充电电阻6、三 相全桥整流单元8、支撑电容12、接触器13、放电电阻11、14组成。系统关掉后可以用电阻 11慢速放掉电容12中的电量。
高压电源充电整流放电�？橛煽掌�19、调压器20、接触器22和24、充电电阻 23、升压变压器25、单相H桥整流单元26、支撑电容30、接触器31、放电电阻29、32组成。通 过这两个变压器组合，可以得到高压谐振电源的不同高压值。系统关掉后可以用电阻29来 慢速放掉电容30中的电量。
谐振电源和高压电源电源采用调压器加桥式整流电路得到，也可以用可控整流， PWM整流器或高压可调电源等代替。
放电电阻32阻值较小，功率大，可以快速放掉电容12和30的电量。
放电电阻14阻值较�。β蚀螅梢钥焖俜诺舻缛�12的电量。
调频�？橛删嫡に途骞躀GBT单元15、16组成。本案调频模块采用IGBT �？榈髌担梢圆捎闷渌β拾氲继迤骷妫绲缌骞蹽TR、可关断晶闸管GT0，金 氧半场效晶体管MOSFET，集成门极换流晶闸管IGCT，电子注入增强栅晶体管IEGT等等，或 者是智能功率�？镮PM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM等替代。
LC震荡�？橛傻绺�34、被测电容35组成。
本发明电容器老化测试电路采用了 LC串联谐振电路，也可以采用LC并联谐振替 代串联结构。
首先电容器老化测试电路上电，通过人机界面模块设定工作频率、老化电容容量、 工作电压、工作电流、高压保护值、低压保护值、老化电容过压保护值、老化电容过流保护值。
在谐振电源充电整流放电�？橹腥嘟涣鞯缤ü餮蛊�2、充电电阻6、三相全 桥整流单元8对支撑电容12充电，控制中心检测到充电电压满足条件后断开充电接触器5， 闭合主接触器7将充电电阻6跳过，谐振电源供电完成。
在高压电源充电整流放电�？橹械ハ嘟涣鞯缤ü餮蛊�20、充电电阻23、升压 变压器25、单相H桥整流单元26对支撑电容30充电，控制中心检测到充电电压满足条件后 断开充电接触器22，闭合主接触器24将充电电阻23跳过，高压电源供电完成。
LC谐振原理谐振电源通过调频�？槭涑雎龀宸讲ǖ缪褂敫哐沟缭创訪C震 荡�？楣┑�。控制中心控制调频�？槭涑銎德士杀洌伎毡萇 100%可调的方波电压。当 输出频率与LC震荡�？樾痴衿德氏嗟仁保匣缛莨ぷ髟谛痴褡刺ぷ鞯缌髯畲螅� 电能最小。
在电容器老化测试电路工作期间，控制中心通过电压电流检测�？榧嗖饫匣缛� 的工作电压、工作电流、温度等数据并作为产品老化、测试信息存储下来。并且根据保护值 的设定对电容器老化测试电路做相应的保护。
电容老化完成后，控制中心控制谐振电源充电整流放电�？楹透哐沟缭闯涞缯鞣诺缒？橹械姆诺绲ピ� 支撑电容的电能放掉。
权利要求
1.一种电容器老化测试电路，其特征在于空气开关(I)接入三相交流电源，调压器 ⑵与空气开关的⑴串联，电压传感器⑶和电压传感器⑷分别与调压器⑵的输出端并联，接触器(7)与调压器(2)串联，接触器(5)与充电电阻(6)串联后再与接触器(7)并联，三相全桥整流单元(8)与调压器(2)串联，电流传感器(9)与三相全桥整流单元(8)串联，电压传感器(10)、放电电阻(11)和支撑电容(12)分别与电流传感器(9)和三相全桥整流单元的输出端并联，接触器(13)与放电电阻(14)串联后再与电流传感器(9)和三相全桥整流单元(8)的输出端并联，绝缘栅双极型晶体管单元(15)与绝缘栅双极型晶体管单元 (16)串联后再与电流传感器(9)和三相全桥整流单元⑶的输出端并联，电压传感器(17) 与绝缘栅双极型晶体管单元(16)的C端与E端并联；空气开关(19)接入两相交流电源，调压器(20)与空气开关串联，电压传感器(21)与调压器(20)并联，接触器(24)与调压器(20)串联，接触器(22)与充电电阻(23)串联后再与接触器(24)并联，升压变压器(25)与调压器(20)串联，单相H桥整流单元(26)与升压变压器(25)串联，电流传感器(27)与单相H桥整流单元(26)串联，电压传感器(28)、放电电阻(29)和支撑电容(30)分别与电流传感器(27)和单相H桥整流单元(26)的输出端并联；接触器(31)与放电电阻(32)串联后再分别与电压传感器(33)和被测电容(35)并联；绝缘栅双极型晶体管单元(16)的E端与支撑电容(30)串联；电流传感器(18)与电压传感器(17)并联，电感(34)与电流传感器(18)串联。
2.根据权利要求1所述的一种电容器老化系统，其特征在于由人机界面�？�、控制中心、电压电流检测�？�、谐振电源充电整流放电�？�、高压电源充电整流放电�？�、调频模块和LC震荡�？樽槌桑黄渲校龅缪沟缌骷觳饽？橛傻缪勾衅�(3、4、10、17、21、28和33)和电流传感器 (9、18和27)组成；所述谐振电源充电整流放电�？橛煽掌�(I)、调压器(2)、接触器(5和7)、充电电阻(6)、三相全桥整流单元(8)、支撑电容(12)、接触器(13)、放电电阻(14)组成；所述高压电源充电整流放电�？橛煽掌�(19)、调压器(20)、接触器(22和24)、充电电阻(23)、升压变压器(25)、单相H桥整流单元(26)、支撑电容(30)、接触器(31)、放电电阻(32)组成；所述调频�？橛删嫡に途骞躀GBT单元(15和16)组成；所述LC震荡�？橛傻绺�(34)、被测电容(35)组成。
全文摘要
本发明公开了一种电容器老化测试电路及老化系统，采用谐振电源与高压电源串联的供电方式对LC谐振�？楣┑纾峁┐蟮缪�、大电流的老化环境。控制中心通过调频�？榭刂艻GBT电子开关频率，并根据老化电容的容量改变震荡频率，使系统适用于所有容量的电容器老化。通过谐振原理产生脉动的纹波电压、纹波电流对被测电容器的耐纹波电压、纹波电流性能参数进行试验验证，又可以对电容器的耐纹波电压、纹波电流参数进行测试。
文档编号G01R31/00GK103033697SQ201210327299
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者漆良波, 吕海臣, 魏路 申请人:漆良波
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
