一种铝电解电容器的内部温升测试方法和装置与流程

本发明涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种铝电解电容器的内部温升测试方法和装置。

背景技术：

高温会严重影响电子元器件的使用寿命，有可能会导致电子元件失效，从而导致整个机器失效、故障甚至事故。为验证所选原件的温升设计是否满足规格要求，尤其关键元器件(电解电容器、继电器等)，必须进行温升测试。而电解电容器的使用寿命与温度直接相关，为了检测电容器在额定工作环境和极限工作环境的参数，也需要对电容器进行温升测试，检测其温升是否符合标准。国内外大部分厂家对铝电解电容器的温升测试都是测试电容器表面温度，再通过计算得到内部温升。这种方法比较麻烦，且不直观并存在一定的误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种铝电解电容器的内部温升测试方法和装置，能够直接测试铝电解电容器在设定的工作环境下的内部温升，准确度高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种铝电解电容器的内部温升测试方法，包括：

将温度传感器置于铝电解电容器的内部；

将所述铝电解电容器置于预设恒定温度的环境中；

当所述铝电解电容器的内部温度达到所述预设恒定温度时，给所述铝电解电容器施加预设负荷；

采集所述铝电解电容器的温升数据。

其中，将温度传感器置于铝电解电容器的内部，包括：

通过所述铝电解电容器的铝壳底部的预留孔，将所述温度传感器置于所述铝电解电容器的芯包中；

用密封胶将所述预留孔处密封。

其中，将所述铝电解电容器置于预设恒定温度的环境中，包括：

将所述铝电解电容器按照预设间距固定，置于预设恒定温度的环境中。

进一步的，当所述铝电解电容器的内部温度达到所述预设恒定温度时，给所述铝电解电容器施加预设负荷之后，还包括：

调整所述预设恒定温度，在所述预设负荷下，采集所述铝电解电容器的温升数据。

进一步的，当所述铝电解电容器的内部温度达到所述预设恒定温度时，给所述铝电解电容器施加预设负荷之后，还包括：

调整所述预设负荷，在所述预设恒定温度下，采集所述铝电解电容器的温升数据。

所述预设负荷包括预设的交流电流、电流频率和总负荷电压；

其中，所述总负荷电压包括直流电压和交流电压。

进一步的，采集所述铝电解电容器的温升数据之后，还包括：

将所述温升数据绘制成温度变化曲线。

另一方面，本发明提供一种铝电解电容器的内部温升测试装置，包括：多个温度传感器、试验电源、数据记录仪和恒温机；

所述温度传感器置于铝电解电容器的内部，且与所述数据记录仪连接；

所述铝电解电容器与所述试验电源连接，置于所述恒温机中，给予所述铝电解电容器以预设恒定温度；

所述试验电源用于当所述铝电解电容器的内部温度达到所述预设恒定温度时，给所述铝电解电容器施加预设负荷；

所述数据记录仪用于采集所述铝电解电容器的温升数据。

其中，所述温度传感器通过所述铝电解电容器的铝壳底部的预留孔，置于所述铝电解电容器的芯包中。

进一步的，所述的内部温升测试装置还包括：测试夹具；

所述测试夹具将所述铝电解电容器按照预设间距固定，使所述铝电解电容器与所述试验电源连接，并置于预设恒定温度的环境中。

本发明的有益效果为：

本发明通过将温度传感器置于铝电解电容器的内部，在一定的温度条件下施加一定的负荷，能够直接测试铝电解电容器在设定的工作环境下的内部温升，准确度高，操作简便，结果直观，有利于规模化应用。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的铝电解电容器的内部温升测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的铝电解电容器的内部温升测试方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的铝电解电容器的内部温升测试方法的流程图；

图4是本发明实施例三提供的另一种铝电解电容器的内部温升测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的铝电解电容器的内部温升测试装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种铝电解电容器的内部温升测试装置，用于实现铝电解电容器的内部温升测试，直接获得电容器的内部温升，无需经过计算，减小测试的误差。

所述内部温升测试装置包括：多个温度传感器6、试验电源1、数据记录仪3和恒温机2。

所述温度传感器6置于铝电解电容器5的内部，且与所述数据记录仪3连接。

所述温度传感器6通过所述铝电解电容器5的铝壳底部的预留孔，置于所述铝电解电容器5的芯包中。热电偶、热敏电阻、铂电阻(rtd)和温度ic都是测试中最常用的温度传感器，本发明采用热电偶，优选的，本实施例采用k型热电偶。k型热电偶的感温端置于铝电解电容器5的内部，输出端与所述数据记录仪3连接。

所述铝电解电容器5与所述试验电源1连接，置于所述恒温机2中，给予所述铝电解电容器5以预设恒定温度。

所述试验电源1用于当所述铝电解电容器5的内部温度达到所述预设恒定温度时，给所述铝电解电容器5施加预设负荷。

试验电源1主要给铝电解电容器5提供直流电压和交流电流(交流电压)，且可以提供1-999hz不同频率下的交流电流和电压。恒温机2主要是给铝电解电容器5提供一个可控温度的测试环境。

所述数据记录仪3用于采集所述铝电解电容器5的温升数据。数据记录仪3的作用是将温度传感器6传导出的温度采集下来，并自动做出直观的温度变化曲线图。

进一步的，所述的内部温升测试装置还包括：测试夹具4。

所述测试夹具4将所述铝电解电容器5按照预设间距固定，使所述铝电解电容器5与所述试验电源1连接，并置于预设恒定温度的环境中。

本实施例通过将温度传感器置于铝电解电容器的内部，由恒温机提供一定的温度条件，由试验电源施加一定的负荷，能够直接测试铝电解电容器在设定的工作环境下的内部温升，准确度高，操作简便，结果直观，有利于规模化应用。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的铝电解电容器的内部温升测试方法的流程图。如图2所示，本实施例提供一种铝电解电容器的内部温升测试方法，由上述实施例所述的内部温升测试装置来实现，适用于铝电解电容器的内部温升测试，能够直接获得电容器的内部温升，结果直观，操作简便。

所述内部温升测试方法包括如下步骤：

s11，将温度传感器置于铝电解电容器的内部。

热电偶、热敏电阻、铂电阻和温度ic都是测试中最常用的温度传感器，优选的，本实施例采用k型热电偶。k型热电偶的感温端置于铝电解电容器的内部，输出端与数据记录仪连接。

s12，将所述铝电解电容器置于预设恒定温度的环境中。

将安装了温度传感器的所述铝电解电容器置于预设恒定温度的环境中，所述预设恒定温度可根据测试要求，在恒温机设置或调整。

s13，当所述铝电解电容器的内部温度达到所述预设恒定温度时，给所述铝电解电容器施加预设负荷。

观察温度传感器输出的数据，当所述铝电解电容器的内部温度与恒温机中所述预设恒定温度相同时，通过试验电源给所述铝电解电容器施加预设负荷，所述预设负荷可根据测试需要，在试验电源设置或调整。

s14，采集所述铝电解电容器的温升数据。

在预设恒定温度下，所述铝电解电容器负载预设负荷时的温度变化情况采集并记录下来，形成温升数据。

本发明通过将温度传感器置于铝电解电容器的内部，在一定的温度条件下施加一定的负荷，能够直接测试铝电解电容器在设定的工作环境下的内部温升，准确度高，操作简便，结果直观，避免了通过外部温度计算内部温升可能产生的误差；还可以根据需要改变测试条件，缩短测试周期和次数。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的铝电解电容器的内部温升测试方法的流程图。如图3所示，本实施例提供一种铝电解电容器的内部温升测试方法，在上述实施例的基础上进行改进，可调整测试环境的温度或调整电容器的负荷。

s21，通过所述铝电解电容器的铝壳底部的预留孔，将所述温度传感器置于所述铝电解电容器的芯包中。

铝电解电容是由圆桶状的铝壳做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。在铝电解电容器装配封口工艺过程中，使用事先已经在底部打好预留孔的特殊铝壳，将所述温度传感器置于所述铝电解电容器的芯包中心。

s22，用密封胶将所述预留孔处密封。

使用密封胶将温度传感器固定并封装。

s23，将所述铝电解电容器按照预设间距固定，置于预设恒定温度的环境中。

将所述铝电解电容器按照预设间距固定，如图1所示，置于预设恒定温度的环境中。在恒温机设定铝电解电容器测试环境温度，比如25℃、85℃、105℃等不同温度。

s24，当所述铝电解电容器的内部温度达到所述预设恒定温度时，给所述铝电解电容器施加预设负荷。

按照测试要求给每个铝电解电容器施加一定的纹波电流和直流电压，使得铝电解电容器均处于预设的额定电压负荷工作条件下，铝电解电容器的内部温升测试正式开始。

s25，调整所述预设恒定温度，在所述预设负荷下，采集所述铝电解电容器的温升数据。

通过数据记录仪可以清晰地监控铝电解电容器在一定环境温度、一定负荷条件下的内部温升值，本实施例中，按照测试需求，在所述预设负荷不变的情况下，任意改变恒温机的温度值，即可以模拟铝电解电容器在不同应用中的环境温度，这样的模拟试验非常有助于试验人员提前区分不同铝电解电容器的好坏，节省周期试验的数量和时间。

s26，采集所述铝电解电容器的温升数据。

步骤s24之后开始采集所述温升数据，根据步骤s25改变测试条件的同时，持续采集所述温升数据。

s27，将所述温升数据绘制成温度变化曲线。

将所述温升数据通过图表软件绘制成温度变化曲线。

图4是本发明实施例三提供的另一种铝电解电容器的内部温升测试方法的流程图。作为另一种实施方式，如图4所示，将步骤s25替换为如下步骤：

s25’，调整所述预设负荷，在所述预设恒定温度下，采集所述铝电解电容器的温升数据。

所述预设负荷包括预设的交流电流、电流频率和总负荷电压；其中，所述总负荷电压包括直流电压和交流电压，交流电压值可由交流电流值计算得出，直流电压值＝总负荷电压值-交流电压值。

按照试验需求，在所述预设恒定温度不变的情况下，任意改变铝电解电容器的负荷条件，如电流频率、交流电流和/或总负荷电压，可以模拟在某个固定应用环境温度下，铝电解电容器在不同负荷条件下的工作情况。

本实施例通过调整测试环境的温度或者调整电容器的负荷，能够模拟实际的使用环境，使采集到的数据更具备实际意义和参考价值。通过数据记录仪能直观的看到采集到的温升数据，有助于测试人员更好地通过温升数据的对比来区分电容器的好坏。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。