電解電容器耐壓測試及應用

　　電容的耐壓，表示電容在一定條件下連續(xù)使用所能承受的電壓。如果加在電容上的工作電壓超過額定電壓，電容內(nèi)部的絕緣介質(zhì)就有可能被擊穿，造成極片間短路或嚴重漏電。因此，電容的工作電壓不能大于其額定耐壓，以保證電路可靠工作。

　　對于電解電容器，漏電流是性能指標中重要的一項。電解電容的漏電流與電壓的關(guān)系密切，漏電流隨工作電壓的增高而增大。當工作電壓接近陽極的賦能電壓時，漏電流會急劇上升。通過測試電解電容的漏電電流，可以推算出它的極限耐壓和額定耐壓，對于電路中電容耐壓的取值，有直接的參考意義。質(zhì)量工程師

　　根據(jù)這個原理，筆者設(shè)計并制作了~款電容耐壓測試儀，其線路簡單、成本低廉、制作容易，較好地解決了業(yè)余條件下電容耐壓測試的問題。

　　測試儀電路原理如附圖所示。

　　變壓器T1和T2型號相同，背靠背對接，提供高低壓兩組電源，并起到隔離作用。低壓的經(jīng)整流濾波后，由R1、DWl、Q1、Ral~Ral 1組成電流可調(diào)的恒流源。高壓的經(jīng)整流濾波后由Rbl~RblO、DW2分壓，Q2輸出可調(diào)的直流電壓。使用時選擇合適的電壓Uc和電流Jc，將被測電容接到Cxa、Cxb兩點上，此時會看到電壓表指針緩慢偏轉(zhuǎn)，達到一定的位置后靜止，指針所指的電壓即為該電容在漏電電流為lc時所承受的耐壓。

　　波段開關(guān)K3、K4（各單擋11位）分別是測試電壓和電流（即漏電流）選擇開關(guān)，其測試量程如表1所示。表2為則試電路中的元件清單。

　　一、測試電路的使用方法

　　1．將測試電壓調(diào)到比電容額定電壓高一些的擋位。如測試35V的申容。可將擋位放到64V，測試50v的電容，可將擋位放到64M或96V．擋位高一些對測試結(jié)果影響不大，只是擋位越高，三極管Q1的功耗相應會大一些。

　　2．選擇合適的測試電流。測試電流應根據(jù)電容容量來選擇，容量越大測試電流也越大。對于4700μF以上的電容，可選擇大于10mA的測試電流；對于1000~4700μF的電，容，可選擇5mA左右的測試電流：對于10μF以下的電容，可選擇0．2~1mA的測試電流。

　　3．紅色鱷魚夾接電容正極，黑色鱷魚夾接電容負極。接好后看到電壓表指針先勻速緩慢偏轉(zhuǎn)。正常情況下偏轉(zhuǎn)位置應超過額定電壓，當達到某一值時其指針偏轉(zhuǎn)變慢，并且越來越慢，最終靜止下來，此時電容的漏電流等于Q1集電極的恒流電流，電壓表所指示的電壓，為此電容在漏電電流為Ic時所承受的耐壓，可粗略認為是該電容的極限耐壓。

　　4．測試完畢后將開關(guān)K2閉合，待電容放電后取下。

　　表3是利用附圖的測試電路測量的部分電解電容器的產(chǎn)品實例。

　　二、測試經(jīng)驗總結(jié)

　　1．電容容量越大，測試電流（漏電流）也應相應變大。

　　國產(chǎn)的鋁電解電容器，在額定電壓6．3~450V，標稱容量10~680μF時，漏電流可按下列公式計算：I≤（KxCxU）/1000公式中：I為漏電流（mA）；K為系數(shù)（20℃±5℃時，K=O．03）

　　U為額定工作電壓（V）；C為標稱容量（μF）；

　　2．由于電解電容器只能單向工作，如將電解電容正負端接反測試，在5mA電流下測試其電壓會極低，大約只有4V左右。

　　3．長期不用的電解電容器，由于氧化膜的分解，容量、耐壓都有一定的衰減，在第一次使用時，應先加低壓（1/2額定耐壓）老化一段時間（等效電解電容器的賦能）。

　　4．同樣的容量和耐壓的電解電容器，其體積較大、分量較重的一般耐壓性能更好些；同樣的容量和耐壓的電解電容器，其相同的測試電流，電壓指針偏轉(zhuǎn)快的，漏電流較小。質(zhì)量工程師

　　5．正品電解電容極限耐壓一般為其額定電壓的120%左右。

　　6．當工作電壓高于額定電壓時，電容就較容易擊穿。因此選用電解電容時，應使額定電壓高于實際工作電壓，并要預留一定的余量，以應付電壓的波動。一般情況下，額定電壓應高于實際工作電壓的10%~20%，對于工作電壓穩(wěn)定性較差的電路，可酌情預留更大的余量。

　　7．使用本電路測試電解電容器，不會造成電容的損壞。

　　三、測試電路的改進

　　1．由于沒有購買到合適的電壓表頭，DC250V以上擋不能指示。如果能夠換成DC320v表頭就比較理想。表頭量程也不宜太大，否則會降低分辨率，用這樣的表頭去測試低耐壓電容時，會造成讀數(shù)偏差太大。

　　2．為了取得更準確的測試電壓，可將Rbl~Rbl0分壓電阻換成相應穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管（加限流電阻）或多圈精密可調(diào)電阻。

　　3．V1若換成數(shù)字式電壓表，電壓讀數(shù)將更加直觀、精確。不過需另外加裝一組DC5v浮動電源。

　　4．恒流電阻Ral~Rall，若用一只47∞電阻串聯(lián)一只4．7kΩ多圈精密電位器代替后，其恒流值（1．1~12mA）可連續(xù)可調(diào)。