專利名稱：電解電容高頻大電流測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子領(lǐng)域的檢測(cè)設(shè)備，尤其涉及一種用于檢測(cè)電解電 容參數(shù)性能的儀器。
背景技術(shù)：
電解電容是控制器中關(guān)鍵的元件，質(zhì)量的好壞影響到控制器的工作穩(wěn)定 性，需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試。測(cè)試儀模擬控制器電路中電源部分電解電 容的實(shí)際工作環(huán)境，以較大的電流對(duì)電解電容進(jìn)行充放電操作，觀察電容的變 化及壽命?？刂齐娐返膶?dǎo)通次序，對(duì)待測(cè)電容進(jìn)行充放電，模擬其實(shí)際的工作 環(huán)境，同時(shí)觀察此期間電容電壓及電流的變化情況，測(cè)試在此條件下待測(cè)電容 的使用壽命?？刂破鞯碾娫磧啥瞬⒙?lián)有兩只大容量電解電容(典型值為
47(HiF*2)，是易損件，且電解電容的好壞對(duì)控制器的可靠性有直接影響。其充 放電的電流是安培級(jí)(甚至十幾安培)的大電流，且頻率高達(dá)20KHz。這就對(duì) 該電解電容質(zhì)量要求較高，不易損壞，或者說(shuō)要求該電解電容在大電流快速充 放電的條件下，比較"皮實(shí)"。 —
現(xiàn)有技術(shù)中的電解電容測(cè)試儀在小電流低電壓條件下，測(cè)試其"皮實(shí)"的程 度，不能反映出在我們控制器實(shí)際環(huán)境中應(yīng)用的性能，基本無(wú)意義，而且設(shè)計(jì) 工藝復(fù)雜，儀器體積大不方便攜帶。各個(gè)電解電容廠家供應(yīng)產(chǎn)品的性能參差不 齊，需要我們?cè)O(shè)計(jì)一款針對(duì)性強(qiáng)的"電解電容高頻大電流充放電測(cè)試儀"，以檢 測(cè)電解電容的"耐疲勞"程度。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電解電容高頻大電 流測(cè)試儀。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的包括電源、 控制面板、電壓/電流顯示面板、電解電容接口，所述電源供電給整個(gè)電路模 塊，所述控制面板輸出信號(hào)給所述電壓/電流顯示面板；所述控制面板包括一 個(gè)用于產(chǎn)生交變電壓的振蕩電路、 一個(gè)用于產(chǎn)生相反控制信號(hào)的波形調(diào)整電 路、 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)用于提供充電回路和放電回路的充放電電路，所述振 蕩電路、波形調(diào)整電路、驅(qū)動(dòng)電路和充放電電路依次連接。
所述振蕩電路由一個(gè)比較器U1A， 一個(gè)二極管D1，三個(gè)電容C15、 C22、 C25，五個(gè)電阻R9、 RIO、 Rll、 R12、 R23組成，所述電容C15、 C22并聯(lián)后 一端接所述比較器U1A的2腳，給比較器U1A的2腳提供電壓，另一端接地； 比較器U1A的3腳接電阻R10的一端，電阻R10的另一端接地；電阻R11與 二極管Dl串聯(lián)后再與電阻R23并聯(lián)的一端接比較器U1A的2腳，另一端接 比較器U1A的1腳；電阻R9—端接電源電壓，另一端接電阻R12的一端， 電阻R12的另一端接比較器U1A的1腳；電容C25跨接在比較器U1A的4 腳和8腳之間。
所述波形調(diào)整電路由一個(gè)或門U2A,—個(gè)與門U3A，兩個(gè)電容C16、(C17)， 兩個(gè)電阻R19、 R20組成，所述或門U2A1腳與電阻R19—端、與門U3A1腳 相連，電阻R19另一端接或門U2A2腳和電容C16的一端，電容C16的另一 端接地，與門U3A1腳與比較器U1A的l腳相連，與門U3A2腳與電阻(R20)
一端相連。
所述驅(qū)動(dòng)電路由7個(gè)三極管、五個(gè)電阻、兩個(gè)電容組成，三極管Q1、 Q2組成鏡像電流源，三極管Ql的集電極接三極管Q5的集電極，三極管Q5的發(fā) 射極接與門U2A的3腳，三極管Q5的基極接電容C26的一端，另一端接地; 三極管Q13發(fā)射極與三極管Q12得發(fā)射極相連，三極管Q13基極與三極管Q12 的基極分別與與門U3A的3腳相連；三極管Q3發(fā)射極與三極管Q4的發(fā)射極 相連，三極管Q3基極與三極管Q4的基極分別與三極管Q2的集電極、電阻 R13的一端相連。
所述充放電電路由四個(gè)功率管，九個(gè)電容，七個(gè)電阻組成，所述四個(gè)功率 管組成功率橋，用來(lái)產(chǎn)生待測(cè)電容的充放電回路；功率管Q6、 Q8為上橋，用 來(lái)對(duì)電容充電，功率管Q7、 Q9為下橋，用來(lái)對(duì)電容放電，電容C1、 C8、 Cll 并聯(lián)后一端接功率管Q6的漏極，另一端接地，電阻R3、 R4的一端接三極管 Q3、Q4的發(fā)射極，電阻R3的另一端接功率管Q6的基極，電阻R4的另一端 接功率管Q8的基極，電阻R6、 R7的一端接三極管Q12、 Q13的發(fā)射極，電 容C2、 C9、 C12、 C5、 C6、 C7、電阻R并聯(lián)后一端接功率管Q8的漏極，另 一端接地。
所述電流/電壓顯示面板是由模擬信號(hào)顯示屏或數(shù)字信號(hào)顯示屏構(gòu)成的。
本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀控制功率橋的上下橋交替導(dǎo)通， 并調(diào)整各自導(dǎo)通的時(shí)間，構(gòu)成待測(cè)電容的充電和放電回路，對(duì)待測(cè)電容進(jìn)行充 放電，模擬其實(shí)際的工作環(huán)境，同時(shí)觀察此期間電容電壓及電流的變化情況， 測(cè)試此條件下待測(cè)電容的使用壽命。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)在以下 幾個(gè)方面
、 、
1.本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀在滿足設(shè)計(jì)原理的條件下，工
作穩(wěn)定。關(guān)鍵是控制控制上下橋的開啟時(shí)間，保證在同一時(shí)間不能同時(shí)導(dǎo)通， 并且為功率管預(yù)留出充分的時(shí)間進(jìn)行開啟及關(guān)斷操作。時(shí)間的控制使用或門和 與門及電阻電容，并且使用同一個(gè)頻率進(jìn)行調(diào)整，同步性好，這些器件在較大 的溫度范圍內(nèi)和較長(zhǎng)的時(shí)間上工作性能穩(wěn)定，從而保證了控制信號(hào)的穩(wěn)定性。
2. 本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀功率輸出用功率管耐壓，耐熱 性好，漏電流小。
3. 本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀采取了有效的散熱措施，使用 大散熱片，加裝風(fēng)扇，使用兩路輸出以減少流過(guò)每個(gè)功率管的電流。
4. 本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀只針對(duì)電解電容的使用壽命 進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)計(jì)功能簡(jiǎn)單，針對(duì)性強(qiáng)，價(jià)格低。
5. 本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀造工藝簡(jiǎn)單，體積小，重量輕， 易于攜帶。


圖1是本實(shí)用新型的流程圖； 圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖中所給出的具體電路圖來(lái)敘述對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn) 行詳述。
參見圖1
本實(shí)用新型包括電源、控制面板、電壓/電流顯示面板、電解電容接口， 所述電源供電給整個(gè)電路模塊，所述控制面板輸出信號(hào)給所述電壓/電流顯示 面板；所述控制面板包括一個(gè)用于產(chǎn)生交變電壓的振蕩電路、 一個(gè)用于產(chǎn)生相
反控制信號(hào)的波形調(diào)整電路、一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)用于提供充電回路和放電回 路的充放電電路，所述振蕩電路、波形調(diào)整電路、驅(qū)動(dòng)電路和充放電電路依次 連接。
本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀控制功率橋的上下橋交替導(dǎo)通， 并調(diào)整各自導(dǎo)通的時(shí)間，構(gòu)成待測(cè)電容的充電和放電回路，對(duì)待測(cè)電容進(jìn)行充 放電，模擬其實(shí)際的工作環(huán)境，同時(shí)觀察此期間電容電壓及電流的變化情況， 測(cè)試此條件下待測(cè)電容的使用壽命。
所述振蕩電路由一個(gè)比較器U1A， 一個(gè)二極管D1，三個(gè)電容C15、 C22、 C25，五個(gè)電阻R9、 RIO、 Rll、 R12、 R23組成，所述電容C15、 C22并聯(lián)后 一端接所述比較器U1A的2腳，給比較器U1A的2腳提供電壓，另一端接地； 比較器U1A的3腳接電阻R10的一端，電阻R10的另一端接地；電阻R11與 二極管Dl串聯(lián)后再與電阻R23并聯(lián)的一端接比較器U1A的2腳，另一端接 比較器U1A的1腳；電阻R9—端接電源電壓，另一端接電阻R12的一端， 鬼阻R12的另一端接比較器U1A的1腳；電容C25跨接在比較器U1A的4 腳和8腳之間。利用運(yùn)算放大器中比較器輸出方波信號(hào)，同相輸入端為穩(wěn)定電 壓值，反相輸入端利用RC振蕩電路，產(chǎn)生交變電壓。
所述波形調(diào)整電路由一個(gè)或門U2A，一個(gè)與門U3A，兩個(gè)電容C16、(C17)， 兩個(gè)電阻R19、 R20組成，所述或門U2A1腳與電阻R19—端、與門U3A1腳 相連，電阻R19另一端接或門U2A2腳和電容C16的一端，電容C16的另一 端接地，與門U3A1腳與比較器U1A的1腳相連，與門U3A2腳與電阻(R20) 一端相連?；騬u與門用來(lái)產(chǎn)生相反控制信號(hào)，來(lái)控制后端的功率管導(dǎo)通次序 及時(shí)間，利用互補(bǔ)功率驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率管驅(qū)動(dòng)。
所述驅(qū)動(dòng)電路由7個(gè)三極管、五個(gè)電阻、兩個(gè)電容組成，三極管Q1、 Q2 組成鏡像電流源，三極管Ql的集電極接三極管Q5的集電極，三極管Q5的發(fā) 射極接與門U2A的3腳，三極管Q5的基極接電容C26的一端，另一端接地; 三極管Q13發(fā)射極與三極管Q12得發(fā)射極相連，三極管Q13基極與三極管Q12 的基極分別與與門U3A的3腳相連；三極管Q3發(fā)射極與三極管Q4的發(fā)射極 相連，三極管Q3基極與三極管Q4的基極分別與三極管Q2的集電極、電阻 R13的一端相連。
所述充放電電路由四個(gè)功率管，九個(gè)電容，七個(gè)電阻組成，所述四個(gè)功率 管組成功率橋，用來(lái)產(chǎn)生待測(cè)電容的充放電回路；功率管Q6、 Q8為上橋，用 來(lái)對(duì)電容充電，功率管Q7、 Q9為下橋，用來(lái)對(duì)電容放電，電容C1、 C8、 Cll 并聯(lián)后一端接功率管Q6的漏極，另一端接地，電阻R3、 R4的一端接三極管 Q3'、Q4的發(fā)射極，電阻R3的另一端接功率管Q6的基極，電阻R4的另一端 接功率管Q8的基極，電阻R6、 R7的一端接三極管Q12、 Q13的發(fā)射極，電 容C2、 C9、 C12、 C5、 C6、 C7、電阻R并聯(lián)后一端接功率管Q8的漏極，另 一端接地。功率橋用來(lái)產(chǎn)生待測(cè)電容的充放電回路，上橋用來(lái)對(duì)電容充電，下 橋用來(lái)放電，上下橋不能同時(shí)打開，電壓表顯示電容正極電壓的變化，通過(guò)電 阻與電容正極相連，電容負(fù)極接電阻與地相連，電流顯示采集電容負(fù)極電壓， 經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器放大后再利用橋式整流，加到負(fù)載電阻與電流表組成的并聯(lián)電 路中。電流表電路中電阻用來(lái)調(diào)整電流。
所述電流/電壓顯示面板是由模擬信號(hào)顯示屏或數(shù)字信號(hào)顯示屏構(gòu)成的。 本實(shí)用新型的可靠性在滿足設(shè)計(jì)原理的條件下，工作穩(wěn)定。關(guān)鍵是控制控
制上下橋的開啟時(shí)間，保證在同一時(shí)間不能同時(shí)導(dǎo)通，并且為功率管預(yù)留出充
分的時(shí)間進(jìn)行開啟及關(guān)斷操作。時(shí)間的控制使用或門、與門及電阻電容，并且
使用同一個(gè)頻率進(jìn)行調(diào)整，同步性好，這些器件在較大的溫度范圍內(nèi)和較長(zhǎng)的
時(shí)間上工作性能穩(wěn)定，從而保證了控制信號(hào)的穩(wěn)定性。功率輸出用功率管耐壓，
耐熱性好，漏電流小。并采取了有效的散熱措施，使用大散熱片，加裝風(fēng)扇。
使用兩路輸出以減少流過(guò)每個(gè)功率管的電流。
利用本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)
方案的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述的技術(shù)效果的，均是落入
本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電解電容高頻大電流測(cè)試儀，包括電源、控制面板、電壓/電流顯示面板、電解電容接口，所述電源供電給整個(gè)電路模塊，所述控制面板輸出信號(hào)給所述電壓/電流顯示面板；其特征在于所述控制面板包括一個(gè)用于產(chǎn)生交變電壓的振蕩電路、一個(gè)用于產(chǎn)生相反控制信號(hào)的波形調(diào)整電路、一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)用于提供充電回路和放電回路的充放電電路，所述振蕩電路、波形調(diào)整電路、驅(qū)動(dòng)電路和充放電電路依次連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的電解電容高頻大電流測(cè)試儀，其特征在于所述振蕩電路由一個(gè)比較器(U1A)， 一個(gè)二極管(D1)，三個(gè)電容(C15)、 (C22)、 (C25), 五個(gè)電阻(R9)、 (RIO)、 (Rll)、 (R12)、 (R23)組成，所述電容(C15)、 (C22) 并聯(lián)后一端接所述比較器(U1A)的2腳，給比較器(U1A)的2腳提供電壓， 另一端接地；比較器(U1A)的3腳接電阻(R10)的一端，電阻(R10)的另 一端接地；電阻(R11)與二極管(Dl)串聯(lián)后再與電阻(R23)并聯(lián)的一端接 比較器(U1A)的2腳，另一端接比較器(U1A)的1腳；電阻(R9) —端接 電源電壓，另一端接電阻(R12)的一端，電阻(R12)的另一端接比較器(U1A) 的l腳；電容(C25)跨接在比較器(U1A)的4腳和8腳之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的電解電容高頻大電流測(cè)試儀，其特征在于所述波 形調(diào)整電路由一個(gè)或門(U2A)， 一個(gè)與門(U3A)，兩個(gè)電容(C16)、 (C17)， 兩個(gè)電阻(R19)、 (R20)組成，所述或門(U2A) 1腳與電阻(R19) —端、與 門(U3A) l腳相連，電阻(R19)另一端接或門(U2A) 2腳和電容(C16)的 一端，電容(C16)的另一端接地，與門(U3A) l腳與比較器(U1A)的l腳 相連，與門(U3A) 2腳與電阻(R20) —端相連。
4. 如權(quán)利要求1所述的電解電容高頻大電流測(cè)試儀，其特征在于所述驅(qū) 動(dòng)電路由7個(gè)三極管、五個(gè)電阻、兩個(gè)電容組成，三極管(Ql)、 (Q2)組成鏡 像電流源，三極管(Ql)的集電極接三極管(Q5)的集電極，三極管(Q5)的 發(fā)射極接與門(U2A)的3腳，三極管(Q5)的基極接龜容(C26)的一端，另 一端接地；三極管(Q13)發(fā)射極與三極管(Q12)得發(fā)射極相連，三極管(Q13) 基極與三極管(Q12)的基極分別與與門(U3A)的3腳相連；三極管(Q3)發(fā) 射極與三極管(Q4)的發(fā)射極相連，三極管(Q3)基極與三極管(Q4)的基極 分別與三極管(Q2)的集電極、電阻(R13)的一端相連。
5. 如權(quán)利要求1所述的電解電容高頻大電流測(cè)試儀，其特征在于所述充 放電電路由四個(gè)功率管，九個(gè)電容，七個(gè)電阻組成，所述四個(gè)功率管組成功率 橋，用來(lái)產(chǎn)生待測(cè)電容的充放電回路；功率管(Q6)、 (Q8)為上橋，用來(lái)對(duì)電 容充電，功率管(Q7)、 (Q9)為下橋，用來(lái)對(duì)電容放電，電容(Cl)、 (C8)、(C11)并聯(lián)后一端接功率管(Q6)的漏極，另一端接地，電阻(R3)、 (R4) 的一端接三極管(Q3)、 (Q4)的發(fā)射極，電阻(R3)的另一端接功率管(Q6) 的基極，電阻(R4)的另一端接功率管(Q8)的基極，電阻(R6)、 (R7)的一 端接三極管(Q12)、 (Q13)的發(fā)射極，電容(C2)、 (C9)、 (C12)、 (C5)、 (C6)、(C7)、電阻(R)并聯(lián)后一端接功率管(Q8)的漏極，另一端接地。
6. 如權(quán)利要求1所述的電解電容高頻大電流測(cè)試儀，其特征在于所述電 流/電壓顯示面板是由模擬信號(hào)顯示屏或數(shù)字信號(hào)顯示屏構(gòu)成的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電解電容高頻大電流測(cè)試儀，包括電源、控制面板、電壓/電流顯示面板、電解電容接口，電源供電給整個(gè)電路模塊，控制面板輸出信號(hào)給電壓/電流顯示面板，控制面板包括一個(gè)用于產(chǎn)生交變電壓的振蕩電路、一個(gè)用于產(chǎn)生相反控制信號(hào)的波形調(diào)整電路、一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)用于提供充電回路和放電回路的充放電電路，振蕩電路、波形調(diào)整電路、驅(qū)動(dòng)電路和充放電電路依次連接。本實(shí)用新型的電解電容高頻大電流測(cè)試儀針對(duì)電解電容的使用壽命進(jìn)行檢測(cè)，并模擬了大容量電解電容的實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)功能簡(jiǎn)單，針對(duì)性強(qiáng)，價(jià)格低，測(cè)試效率高，精確度高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，適合在車間和實(shí)驗(yàn)中使用。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201199256SQ200820074558
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月26日
發(fā)明者楊思平 申請(qǐng)人:天津市松正電動(dòng)科技有限公司