专利名称：一种电容器测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电容器测试装置，特别涉及一种能够进行电容器高频充放电测试的装置。
背景技术：
近代的电子产业持续蓬勃发展，各式各样的电子产品使人们的生活更加舒适，而在电子产品的制造过程中，电容器是不可或缺的电子组件，不稳定的电容器容易造成电子产品的损坏，因此在电子产品的生产过程中对电容器的品质做各项测试是极为重要的。尤其是现在电子产品对电容器的频率要求和电压要求越来越高，因此需要对电容器进行高电压，大电流的高频充放电测试，以便保证电容器的品质。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够对电容器进行高频充放电测试的电容器测试装置。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种电容器测试装置，包含可调高压直流源，可调高压直流源的输出端与第一开关的一端连接，第一开关的另一端与充电电阻的一端连接，充电电阻的另一端与第一放电电阻的一端连接，第一放电电阻的另一端与第二开关的一端连接，第二开关的另一端接地，第一开关的控制端与高频互动开关控制器的第一输出端连接，第二开关的控制端与高频互动开关控制器的第二输出端连接，其特征在于该高频互动开关控制器还可与分时控制装置连接，分时控制装置的第一输出端与第三开关的控制端连接，第三开关的一端与第二放电电阻的一端连接，第二放电电阻的另一端与充电电阻的另一端连接，第三开关的另一端接地，分时控制装置的第二输出端与第四开关和第五开关的控制端连接，第五开关的常闭触点与充电电阻的另一端连接，第五开关的常开触点与电容值测量装置的一端连接，第四开关的常闭触点接地，第四开关的常开触点与电容值测量装置的另一端连接。
采用这种结构，可以利用高频互动开关控制器控制第一开关和第二开关依次工作，对待测电容器进行充放电，从而实现电容器高频充放电测试。分时控制装置可以控制高频测试时间，并在高频测试之后控制第三开关工作，对电容器进行快速放电，防止电容器放电不彻底而导致的危险。分时控制装置在放电结束后发出信号，控制第四开关和第五开关工作，直接将待测电容器两端与电容值测量装置两端连接，实现自动电容值测试。因此，这种设计对操作人员和装置本身的安全有保障。
图1为本实用新型一实施例的方框图图2为其中高频互动开关控制器的电路图图3为其中分时控制装置的电路图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步的描述。
一种电容器测试装置，包含可调高压直流源1，可调高压直流源1的输出端与第一开关S1的一端连接，第一开关S1的另一端与充电电阻R1的一端连接，充电电阻R1的另一端与第一放电电阻R2的一端连接，第一放电电阻R2的另一端与第二开关S2的一端连接，第二开关S2的另一端接地，第一开关S1的控制端与高频互动开关控制器2的第一输出端连接，第二开关S2的控制端与高频互动开关控制器2的第二输出端连接，其特征在于该高频互动开关控制器2还可与分时控制装置3连接，分时控制装置3的第一输出端与第三开关S3的控制端连接，第三开关S3的一端与第二放电电阻R3的一端连接，第二放电电阻R3的另一端与上述充电电阻R1的另一端连接，第三开关S3的另一端接地，分时控制装置3的第二输出端与第四开关S4和第五开关S5的控制端连接，实际使用时，第五开关S5的固定触点与待测电容器C的一端连接，第五开关S5的常闭触点与充电电阻R1的另一端连接，第五开关S5的常开触点与电容值测量装置4的一端连接，在待测电容器C的另一端与地之间还连接有第四开关S4，第四开关S4的固定触点与待测电容器C的另一端连接，第四开关S4的常闭触点接地，第四开关S4的常开触点与电容值测量装置4的另一端连接。
采用这种结构，可以利用高频互动开关控制器控制第一开关和第二开关依次工作，对待测电容器进行充放电，从而实现电容器高频充放电测试。分时控制装置可以控制高频测试时间，并在高频测试之后控制第三开关工作，对电容器进行快速放电，防止电容器放电不彻底而导致的危险。分时控制装置在放电结束后发出信号，控制第四开关和第五开关工作，直接将待测电容器两端与电容值测量装置两端连接，实现自动电容值测试。
充电电阻R1的另一端还可与示波器5连接，以便实时观察充放电情况。
图2中，N101为主频振荡器，由脉宽调制器SG3525构成。主振荡器频率设定为1、2、5、100、200、500、1K、2K、5KHz九种供用户选择。R108为定时电阻，C102～C110为定时电容，改变定时电容容量，就会得到不同的主振荡频率，这可通过前面板的频率选择开关S601来达到。PR101为脉宽占空比调节器，通过它可以得到不同占空比的矩形波脉冲。从试验仪工作频率范围，设定放电时间与充电时间之比为1∶4，此即为放电基波。通过倒相器D104-3，即可获得4倍宽度时间的充电基波A。但是，基波A和基波B并不能用到电路中作充电放电开关S1和S2的驱动信号用，因为在某一时刻，两个基波存在着时序重叠现象，就会导致共态导通问题的发生。则图1-1中的S1开关和S2开关在某一时刻存在着同时导通的问题。在实际操作中，要求充电基波A延时一个Δ1时刻开通，要求放电基波B延时一个Δ2时刻开通，以避免共态导通现象的出现。D101A和D101B就是产生Δ时刻的专用单稳电路。它们产生的Δ1，Δ2，在D104-6和D104-8叠加，产生互不重复的充电基波A1和放电基波A2。这个Δ宽度由定时电阻R134，R135和电容C133，C134来决定。作为S1和S2开关用的电子开关元器件HGTG18N120BND绝缘栅双极晶体开关管时延td远小于200n，Δ一般在2uS上下即可。
图3中，K601是计时器，K602是计数器，K402、K403、K408、K409为延时继电器。
试验仪启动后，220V交流电压通过K406-1触头送入计时器K601的8端头，同时从K407发出两路互动信号也分别加到K601-1端和周期计数器K602-7端，计数器和计时器进入工作状态，K601的8端和6端吸合，C路受控电源得电，充放电指示灯VD604亮，高压继电器K702和试验仪都处于dv/dt工作状态。当计时满后，K601-6去电K601-5得电后，贮存在C407～C409电容器的电能通过继电器触头K405-1流向高压继电器K404，电容器通过触头K404-1和电阻R337和R338形成的回路放电。最大的放电时段，取决于贮能电容C407～C409的容量，实际上还取决于延时继电器K402的延时设置。
K402为延时继电器，短路时间设定为4s，在这时段，充放电灯、参数测试灯均呈熄灭状态。短路放电时段可通过延时继电器K402的微调旋钮进行预置。当设定时间到后，K402-6端头得电(+27V)，使高压继电器K701、K702及延时继电器K403得电，参数指示灯VD603点亮，K701、K702的工作区域从dv/dt试验区转为参数测试区，短路放电结束，电容器的参数即可被测试。
参数测试时段由延时继电器K403来设定，本试验仪设定为15秒，也可通过延时继电器K403的微调旋钮进行预置。延时继电器K403设定时间到后，K403输出状态发生反转，触头K403-7闭合，产生一个下跳沿，即为再启动脉冲的前沿，使计时器K601重新启动，进入dv/dt试验区，重新开始第二个工作周期。同时，K403-3产生一个上跳沿，这是周期加脉冲的前沿。在同一时刻，由于受控参数测试电源d失电，K402，K403关闭，K403-7，K403-3回复初始状态。
第n个参数测试结束并发出第n个周期加脉冲，计数器K602计满预置数n后，输出状态发生反转。K602-3发出中止信号(“1”→“0”)，使K601计时器回复初始状态。
本实施例中，第一开关和第二开关采用的是电子开关元器件HGTG18N120BND绝缘栅双极晶体开关管。第三开关、第四开关和第五开关为电磁开关。第一放电电阻为600KΩ，电容器通过放电开关600KΩ的均压电阻放电，放电时间常数最大位1～2秒，是慢速通度。第二放电电阻为6KΩ，电容器通过第三开关接通6KΩ放电电阻，放电时间常数约为20-30ms，是快速通度，短路放电时间预置为4s，因此4s后，电容器才与测量电桥接通。这种设计对操作人员和装置本身的安全都有保障。在本实施例中，短路放电时间预置为4S，但是该时间是可调的，可以根据不同的需要设置不同的时间。
当高压直流电源的电压很高时，就需要应用高电压大电流的充放电开关，即第一开关和第二开关对电压和电流的要求非常高。这时，第一开关可采用两组充电开关并联，每一组充电开关由多个开关并联组成；第二开关也可采用两组放电开关并联，每一组放电开关由多个开关并联组成，以解决高电压和大电流的问题。
在本实施例中，该电容器测试装置接有电容值测量装置，但是应当理解，该电容器测试装置也可以不包含电容值测量装置，而是在高频脉冲测试之后，到单独的电容值测量装置上测试电容器的各项指标是否合格。本实施例中所使用的电容值测量装置为CLR电桥。
权利要求1.一种电容器测试装置，包含可调高压直流源，可调高压直流源的输出端与第一开关的一端连接，第一开关的另一端与充电电阻的一端连接，充电电阻的另一端与第一放电电阻的一端连接，第一放电电阻的另一端与第二开关的一端连接，第二开关的另一端接地，第一开关的控制端与高频互动开关控制器的第一输出端连接，第二开关的控制端与高频互动开关控制器的第二输出端连接，其特征在于该高频互动开关控制器还可与分时控制装置连接，分时控制装置的第一输出端与第三开关的控制端连接，第三开关的一端与第二放电电阻的一端连接，第二放电电阻的另一端与充电电阻的另一端连接，第三开关的另一端接地，分时控制装置的第二输出端与第四开关和第五开关的控制端连接，第五开关的常闭触点与充电电阻的另一端连接，第五开关的常开触点与电容值测量装置的一端连接，第四开关的常闭触点接地，第四开关的常开触点与电容值测量装置的另一端连接。
2.如权利要求1所述的电容器测试装置，其特征在于充电电阻的另一端还可与示波器的输入端连接。
3.如权利要求2所述的电容器测试装置，其特征在于电容值测量装置为CLR电桥。
4.如权利要求1所述的电容器测试装置，其特征在于，第五开关的固定触点与待测电容器的一端连接，在待测电容器的另一端与地之间还连接有第四开关，第四开关的固定触点与待测电容器的另一端连接。
5.如权利要求1所述的电容器测试装置，其特征在于，第一开关和第二开关采用电子开关元器件HGTG18N120BND绝缘栅双极晶体开关管，第三开关为电磁开关。
6.如权利要求1所述的电容器测试装置，其特征在于第四开关和第五开关为电磁开关。
专利摘要一种电容器测试装置，包含可调高压直流源，可调高压直流源的输出端与第一开关的一端连接，第一开关的另一端与充电电阻的一端连接，充电电阻的另一端与第一放电电阻的一端连接，第一放电电阻的另一端与第二开关的一端连接，第二开关的另一端接地，第一开关的控制端与高频互动开关控制器的第一输出端连接，第二开关的控制端与高频互动开关控制器的第二输出端连接，其特征在于该高频互动开关控制器还可与分时控制装置连接。
文档编号G01R31/00GK2812021SQ20052004371
公开日2006年8月30日 申请日期2005年7月22日 优先权日2005年7月22日
发明者滕华强 申请人:上海希瑞电子设备有限公司