专利名称：电解电容高频大电流测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子领域的检测设备，尤其涉及一种用于检测电解电 容参数性能的仪器。
背景技术：
电解电容是控制器中关键的元件，质量的好坏影响到控制器的工作稳定 性，需要对其质量进行严格的测试。测试仪模拟控制器电路中电源部分电解电 容的实际工作环境，以较大的电流对电解电容进行充放电操作，观察电容的变 化及寿命。控制电路的导通次序，对待测电容进行充放电，模拟其实际的工作 环境，同时观察此期间电容电压及电流的变化情况，测试在此条件下待测电容 的使用寿命。控制器的电源两端并联有两只大容量电解电容(典型值为
47(HiF*2)，是易损件，且电解电容的好坏对控制器的可靠性有直接影响。其充 放电的电流是安培级(甚至十几安培)的大电流，且频率高达20KHz。这就对 该电解电容质量要求较高，不易损坏，或者说要求该电解电容在大电流快速充 放电的条件下，比较"皮实"。 —
现有技术中的电解电容测试仪在小电流低电压条件下，测试其"皮实"的程 度，不能反映出在我们控制器实际环境中应用的性能，基本无意义，而且设计 工艺复杂，仪器体积大不方便携带。各个电解电容厂家供应产品的性能参差不 齐，需要我们设计一款针对性强的"电解电容高频大电流充放电测试仪"，以检 测电解电容的"耐疲劳"程度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电解电容高频大电 流测试仪。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案来实现的包括电源、 控制面板、电压/电流显示面板、电解电容接口，所述电源供电给整个电路模 块，所述控制面板输出信号给所述电压/电流显示面板；所述控制面板包括一 个用于产生交变电压的振荡电路、 一个用于产生相反控制信号的波形调整电 路、 一个驱动电路和一个用于提供充电回路和放电回路的充放电电路，所述振 荡电路、波形调整电路、驱动电路和充放电电路依次连接。
所述振荡电路由一个比较器U1A， 一个二极管D1，三个电容C15、 C22、 C25，五个电阻R9、 RIO、 Rll、 R12、 R23组成，所述电容C15、 C22并联后 一端接所述比较器U1A的2脚，给比较器U1A的2脚提供电压，另一端接地； 比较器U1A的3脚接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地；电阻R11与 二极管Dl串联后再与电阻R23并联的一端接比较器U1A的2脚，另一端接 比较器U1A的1脚；电阻R9—端接电源电压，另一端接电阻R12的一端， 电阻R12的另一端接比较器U1A的1脚；电容C25跨接在比较器U1A的4 脚和8脚之间。
所述波形调整电路由一个或门U2A,—个与门U3A，两个电容C16、(C17)， 两个电阻R19、 R20组成，所述或门U2A1脚与电阻R19—端、与门U3A1脚 相连，电阻R19另一端接或门U2A2脚和电容C16的一端，电容C16的另一 端接地，与门U3A1脚与比较器U1A的l脚相连，与门U3A2脚与电阻(R20)
一端相连。
所述驱动电路由7个三极管、五个电阻、两个电容组成，三极管Q1、 Q2组成镜像电流源，三极管Ql的集电极接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发 射极接与门U2A的3脚，三极管Q5的基极接电容C26的一端，另一端接地; 三极管Q13发射极与三极管Q12得发射极相连，三极管Q13基极与三极管Q12 的基极分别与与门U3A的3脚相连；三极管Q3发射极与三极管Q4的发射极 相连，三极管Q3基极与三极管Q4的基极分别与三极管Q2的集电极、电阻 R13的一端相连。
所述充放电电路由四个功率管，九个电容，七个电阻组成，所述四个功率 管组成功率桥，用来产生待测电容的充放电回路；功率管Q6、 Q8为上桥，用 来对电容充电，功率管Q7、 Q9为下桥，用来对电容放电，电容C1、 C8、 Cll 并联后一端接功率管Q6的漏极，另一端接地，电阻R3、 R4的一端接三极管 Q3、Q4的发射极，电阻R3的另一端接功率管Q6的基极，电阻R4的另一端 接功率管Q8的基极，电阻R6、 R7的一端接三极管Q12、 Q13的发射极，电 容C2、 C9、 C12、 C5、 C6、 C7、电阻R并联后一端接功率管Q8的漏极，另 一端接地。
所述电流/电压显示面板是由模拟信号显示屏或数字信号显示屏构成的。
本实用新型的电解电容高频大电流测试仪控制功率桥的上下桥交替导通， 并调整各自导通的时间，构成待测电容的充电和放电回路，对待测电容进行充 放电，模拟其实际的工作环境，同时观察此期间电容电压及电流的变化情况， 测试此条件下待测电容的使用寿命。
本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下 几个方面
、 、
1.本实用新型的电解电容高频大电流测试仪在满足设计原理的条件下，工
作稳定。关键是控制控制上下桥的开启时间，保证在同一时间不能同时导通， 并且为功率管预留出充分的时间进行开启及关断操作。时间的控制使用或门和 与门及电阻电容，并且使用同一个频率进行调整，同步性好，这些器件在较大 的温度范围内和较长的时间上工作性能稳定，从而保证了控制信号的稳定性。
2. 本实用新型的电解电容高频大电流测试仪功率输出用功率管耐压，耐热 性好，漏电流小。
3. 本实用新型的电解电容高频大电流测试仪采取了有效的散热措施，使用 大散热片，加装风扇，使用两路输出以减少流过每个功率管的电流。
4. 本实用新型的电解电容高频大电流测试仪只针对电解电容的使用寿命 进行检测，设计功能简单，针对性强，价格低。
5. 本实用新型的电解电容高频大电流测试仪造工艺简单，体积小，重量轻， 易于携带。
图1是本实用新型的流程图； 图2是本实用新型的电路原理图；具体实施方式
以下结合附图中所给出的具体电路图来叙述对本实用新型的技术方案进 行详述。
参见图1
本实用新型包括电源、控制面板、电压/电流显示面板、电解电容接口， 所述电源供电给整个电路模块，所述控制面板输出信号给所述电压/电流显示 面板；所述控制面板包括一个用于产生交变电压的振荡电路、 一个用于产生相
反控制信号的波形调整电路、一个驱动电路和一个用于提供充电回路和放电回 路的充放电电路，所述振荡电路、波形调整电路、驱动电路和充放电电路依次 连接。
本实用新型的电解电容高频大电流测试仪控制功率桥的上下桥交替导通， 并调整各自导通的时间，构成待测电容的充电和放电回路，对待测电容进行充 放电，模拟其实际的工作环境，同时观察此期间电容电压及电流的变化情况， 测试此条件下待测电容的使用寿命。
所述振荡电路由一个比较器U1A， 一个二极管D1，三个电容C15、 C22、 C25，五个电阻R9、 RIO、 Rll、 R12、 R23组成，所述电容C15、 C22并联后 一端接所述比较器U1A的2脚，给比较器U1A的2脚提供电压，另一端接地； 比较器U1A的3脚接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地；电阻R11与 二极管Dl串联后再与电阻R23并联的一端接比较器U1A的2脚，另一端接 比较器U1A的1脚；电阻R9—端接电源电压，另一端接电阻R12的一端， 鬼阻R12的另一端接比较器U1A的1脚；电容C25跨接在比较器U1A的4 脚和8脚之间。利用运算放大器中比较器输出方波信号，同相输入端为稳定电 压值，反相输入端利用RC振荡电路，产生交变电压。
所述波形调整电路由一个或门U2A，一个与门U3A，两个电容C16、(C17)， 两个电阻R19、 R20组成，所述或门U2A1脚与电阻R19—端、与门U3A1脚 相连，电阻R19另一端接或门U2A2脚和电容C16的一端，电容C16的另一 端接地，与门U3A1脚与比较器U1A的1脚相连，与门U3A2脚与电阻(R20) 一端相连。或ru与门用来产生相反控制信号，来控制后端的功率管导通次序 及时间，利用互补功率驱动电路进行功率管驱动。
所述驱动电路由7个三极管、五个电阻、两个电容组成，三极管Q1、 Q2 组成镜像电流源，三极管Ql的集电极接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发 射极接与门U2A的3脚，三极管Q5的基极接电容C26的一端，另一端接地; 三极管Q13发射极与三极管Q12得发射极相连，三极管Q13基极与三极管Q12 的基极分别与与门U3A的3脚相连；三极管Q3发射极与三极管Q4的发射极 相连，三极管Q3基极与三极管Q4的基极分别与三极管Q2的集电极、电阻 R13的一端相连。
所述充放电电路由四个功率管，九个电容，七个电阻组成，所述四个功率 管组成功率桥，用来产生待测电容的充放电回路；功率管Q6、 Q8为上桥，用 来对电容充电，功率管Q7、 Q9为下桥，用来对电容放电，电容C1、 C8、 Cll 并联后一端接功率管Q6的漏极，另一端接地，电阻R3、 R4的一端接三极管 Q3'、Q4的发射极，电阻R3的另一端接功率管Q6的基极，电阻R4的另一端 接功率管Q8的基极，电阻R6、 R7的一端接三极管Q12、 Q13的发射极，电 容C2、 C9、 C12、 C5、 C6、 C7、电阻R并联后一端接功率管Q8的漏极，另 一端接地。功率桥用来产生待测电容的充放电回路，上桥用来对电容充电，下 桥用来放电，上下桥不能同时打开，电压表显示电容正极电压的变化，通过电 阻与电容正极相连，电容负极接电阻与地相连，电流显示采集电容负极电压， 经过运算放大器放大后再利用桥式整流，加到负载电阻与电流表组成的并联电 路中。电流表电路中电阻用来调整电流。
所述电流/电压显示面板是由模拟信号显示屏或数字信号显示屏构成的。 本实用新型的可靠性在满足设计原理的条件下，工作稳定。关键是控制控
制上下桥的开启时间，保证在同一时间不能同时导通，并且为功率管预留出充
分的时间进行开启及关断操作。时间的控制使用或门、与门及电阻电容，并且
使用同一个频率进行调整，同步性好，这些器件在较大的温度范围内和较长的
时间上工作性能稳定，从而保证了控制信号的稳定性。功率输出用功率管耐压，
耐热性好，漏电流小。并采取了有效的散热措施，使用大散热片，加装风扇。
使用两路输出以减少流过每个功率管的电流。
利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术
方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述的技术效果的，均是落入
本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电解电容高频大电流测试仪，包括电源、控制面板、电压/电流显示面板、电解电容接口，所述电源供电给整个电路模块，所述控制面板输出信号给所述电压/电流显示面板；其特征在于所述控制面板包括一个用于产生交变电压的振荡电路、一个用于产生相反控制信号的波形调整电路、一个驱动电路和一个用于提供充电回路和放电回路的充放电电路，所述振荡电路、波形调整电路、驱动电路和充放电电路依次连接。
2. 如权利要求1所述的电解电容高频大电流测试仪，其特征在于所述振荡电路由一个比较器(U1A)， 一个二极管(D1)，三个电容(C15)、 (C22)、 (C25), 五个电阻(R9)、 (RIO)、 (Rll)、 (R12)、 (R23)组成，所述电容(C15)、 (C22) 并联后一端接所述比较器(U1A)的2脚，给比较器(U1A)的2脚提供电压， 另一端接地；比较器(U1A)的3脚接电阻(R10)的一端，电阻(R10)的另 一端接地；电阻(R11)与二极管(Dl)串联后再与电阻(R23)并联的一端接 比较器(U1A)的2脚，另一端接比较器(U1A)的1脚；电阻(R9) —端接 电源电压，另一端接电阻(R12)的一端，电阻(R12)的另一端接比较器(U1A) 的l脚；电容(C25)跨接在比较器(U1A)的4脚和8脚之间。
3. 如权利要求1所述的电解电容高频大电流测试仪，其特征在于所述波 形调整电路由一个或门(U2A)， 一个与门(U3A)，两个电容(C16)、 (C17)， 两个电阻(R19)、 (R20)组成，所述或门(U2A) 1脚与电阻(R19) —端、与 门(U3A) l脚相连，电阻(R19)另一端接或门(U2A) 2脚和电容(C16)的 一端，电容(C16)的另一端接地，与门(U3A) l脚与比较器(U1A)的l脚 相连，与门(U3A) 2脚与电阻(R20) —端相连。
4. 如权利要求1所述的电解电容高频大电流测试仪，其特征在于所述驱 动电路由7个三极管、五个电阻、两个电容组成，三极管(Ql)、 (Q2)组成镜 像电流源，三极管(Ql)的集电极接三极管(Q5)的集电极，三极管(Q5)的 发射极接与门(U2A)的3脚，三极管(Q5)的基极接龟容(C26)的一端，另 一端接地；三极管(Q13)发射极与三极管(Q12)得发射极相连，三极管(Q13) 基极与三极管(Q12)的基极分别与与门(U3A)的3脚相连；三极管(Q3)发 射极与三极管(Q4)的发射极相连，三极管(Q3)基极与三极管(Q4)的基极 分别与三极管(Q2)的集电极、电阻(R13)的一端相连。
5. 如权利要求1所述的电解电容高频大电流测试仪，其特征在于所述充 放电电路由四个功率管，九个电容，七个电阻组成，所述四个功率管组成功率 桥，用来产生待测电容的充放电回路；功率管(Q6)、 (Q8)为上桥，用来对电 容充电，功率管(Q7)、 (Q9)为下桥，用来对电容放电，电容(Cl)、 (C8)、(C11)并联后一端接功率管(Q6)的漏极，另一端接地，电阻(R3)、 (R4) 的一端接三极管(Q3)、 (Q4)的发射极，电阻(R3)的另一端接功率管(Q6) 的基极，电阻(R4)的另一端接功率管(Q8)的基极，电阻(R6)、 (R7)的一 端接三极管(Q12)、 (Q13)的发射极，电容(C2)、 (C9)、 (C12)、 (C5)、 (C6)、(C7)、电阻(R)并联后一端接功率管(Q8)的漏极，另一端接地。
6. 如权利要求1所述的电解电容高频大电流测试仪，其特征在于所述电 流/电压显示面板是由模拟信号显示屏或数字信号显示屏构成的。
专利摘要本实用新型公开了一种电解电容高频大电流测试仪，包括电源、控制面板、电压/电流显示面板、电解电容接口，电源供电给整个电路模块，控制面板输出信号给电压/电流显示面板，控制面板包括一个用于产生交变电压的振荡电路、一个用于产生相反控制信号的波形调整电路、一个驱动电路和一个用于提供充电回路和放电回路的充放电电路，振荡电路、波形调整电路、驱动电路和充放电电路依次连接。本实用新型的电解电容高频大电流测试仪针对电解电容的使用寿命进行检测，并模拟了大容量电解电容的实际使用情况，设计功能简单，针对性强，价格低，测试效率高，精确度高，稳定性好，抗干扰能力强，适合在车间和实验中使用。
文档编号G01R31/00GK201199256SQ200820074558
公开日2009年2月25日 申请日期2008年4月26日 优先权日2008年4月26日
发明者杨思平 申请人:天津市松正电动科技有限公司