本實(shí)用新型涉及鋁電解電容技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電解電容測(cè)試領(lǐng)域有，具體的是指一種鋁電解電容的可靠性測(cè)試儀。

背景技術(shù)：

鋁電解電容是一種非常常用的電子元器件，鋁電解電容都有一定的工作壽命，且時(shí)間較長(zhǎng)，在電容研發(fā)過(guò)程中，一項(xiàng)非常重要的參數(shù)是確定新品種的壽命，為了檢驗(yàn)新樣品的壽命，需要一套專門的設(shè)備來(lái)進(jìn)行測(cè)試，為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的電容提供電源，模擬電容的工作過(guò)程?，F(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有為電容實(shí)驗(yàn)提供能量的電源?；诖?，本實(shí)用新型提供一種解決上述問(wèn)題的測(cè)試儀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種鋁電解電容的可靠性測(cè)試儀，本實(shí)用新型能夠提供一種電壓和電流可以調(diào)節(jié)的直流電源和一種充放電電壓和時(shí)間可以脈沖工作的脈沖電源，上述兩種電源在實(shí)驗(yàn)時(shí)相互疊加用以模擬待測(cè)電解電容的工作時(shí)情形，從而檢測(cè)出待測(cè)電解電容的使用的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型提出一種鋁電解電容的可靠性測(cè)試儀，包括依次連接的工頻交流源、工頻整流濾波模塊、逆變模塊、高頻整流濾波模塊、脈沖變換模塊，所述脈沖變換模塊連接有待測(cè)電解電容，還包括直流電壓電流檢測(cè)模塊及脈沖電壓電流檢測(cè)模塊，所述直流電壓電流檢測(cè)模塊連接于高頻整流濾波模塊，所述脈沖電壓電流檢測(cè)模塊連接于待測(cè)電解電容，所述工頻交流源、逆變模塊、直流電壓電流檢測(cè)模塊、脈沖變換模塊及脈沖電壓電流檢測(cè)模塊均連接于控制板，所述控制板連接有操作面板。

優(yōu)選的，所述控制板采用工業(yè)用數(shù)字信號(hào)處理器。

優(yōu)選的，所述工業(yè)用數(shù)字信號(hào)處理器選用DSPIC30F2023芯片。

優(yōu)選的，采用高速光耦A(yù)4504實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)字信號(hào)處理器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與IPM的隔離，其反饋信號(hào)采用光耦TLP521完成保護(hù)信號(hào)的反饋。

優(yōu)選的，所述逆變模塊與直流電壓電流檢測(cè)模塊共用一個(gè)六單元的IPM模塊，所述IPM模塊含有六個(gè)IGBT單元，所述六個(gè)TGBT單元構(gòu)成三個(gè)橋臂。

優(yōu)選的，所述IPM模塊為PM150CLA120。

優(yōu)選的，所述直流電壓電流檢測(cè)模塊采用電阻分壓式檢測(cè)其電壓，采用霍爾電流傳感器檢測(cè)其電流。

優(yōu)選的，所述脈沖電壓電流檢測(cè)模塊采用電阻分壓式檢測(cè)其電壓，采用霍爾電流傳感器檢測(cè)其電流。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.本實(shí)用新型通過(guò)在待測(cè)電解電容的兩端施加脈沖電源和直流電源，模擬出電容器的工作，并通過(guò)改變施加在待測(cè)電解電容兩端的脈沖電源與直流電源的大小，模擬出電容器工作時(shí)遇到的沖擊，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)電容器可靠性的目的，為電容器的設(shè)計(jì)與評(píng)估提供依據(jù)；

2.本實(shí)用新型所述的壽命測(cè)試儀采用數(shù)字信號(hào)處理器控制，穩(wěn)定可靠，精度高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種鋁電解電容的可靠性測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的控制板的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的逆變模塊和直流電壓電流檢測(cè)模塊的電路圖；

圖4為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的控制板的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與IPM的隔離電路圖；

圖5為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的控制板的脈沖變換模塊的電路圖；

圖6為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的直流電壓的檢測(cè)電路圖；

圖7為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的直流電流的檢測(cè)電路圖；

圖8為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的脈沖電壓的檢測(cè)電路圖；

圖9為本實(shí)用新型一種鋁電解電容壽命測(cè)試儀的脈沖電流的檢測(cè)電路圖。

其中，1-工頻交流源，2-工頻整流濾波模塊，3-逆變模塊，4-高頻整流濾波模塊，5-脈沖變換模塊，6-待測(cè)電解電容，7-直流電壓電流檢測(cè)模塊，8-脈沖電壓電流檢測(cè)模塊，9-控制板，10-操作面板。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型提出一種鋁電解電容的可靠性測(cè)試儀，包括依次連接的工頻交流源1、工頻整流濾波模塊2、逆變模塊3、高頻整流濾波模塊4、脈沖變換模塊5，所述脈沖變換模塊5連接有待測(cè)電解電容6，還包括直流電壓電流檢測(cè)模塊7及脈沖電壓電流檢測(cè)模塊8，所述直流電壓電流檢測(cè)模塊7連接于高頻整流濾波模塊4，所述脈沖電壓電流檢測(cè)模塊8連接于待測(cè)電解電容6。

其中，上述工頻交流源1、工頻整流濾波模塊2、逆變模塊3及高頻整流濾波模塊4用以提供高頻直流電施加在待測(cè)電解電容6的兩端，脈沖變換模塊提5供施加在待測(cè)電解電容6兩端的脈沖電，通過(guò)以上兩種電源的綜合作用模擬出電容器的工作，用以檢測(cè)待測(cè)電解電容6在不同工作電壓下的工作情形，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電容器可靠性的目的。

工頻交流源1、逆變模塊3、直流電壓電流檢測(cè)模塊7、脈沖變換模塊5及脈沖電壓電流檢測(cè)模塊8均連接于控制板9，經(jīng)過(guò)控制板9的綜合控制、判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電解電容6的檢測(cè)。

具體而言，工頻整流濾波模塊2把從工頻交流源出來(lái)的功率交流電變?yōu)榉€(wěn)定的直流電，本實(shí)用新型所述的壽命測(cè)試儀以控制板9為控制核心，在本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式中，控制板9采用數(shù)字信號(hào)處理器DSPIC30F2023芯片進(jìn)行控制?？刂瓢?一方面控制板控制逆變模塊3，把經(jīng)過(guò)整流的直流電變?yōu)轭l率變成高頻交流電，高頻交流電通過(guò)高頻整流濾波模塊4轉(zhuǎn)化為高頻直流電，并控制直流電壓電流檢測(cè)模塊7對(duì)高頻直流電進(jìn)行檢測(cè)，另一方面控制板9同時(shí)逆變環(huán)節(jié)3來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電壓的升壓和降壓，經(jīng)過(guò)控制后的直流電施加到待測(cè)電解電容的兩端，繼而進(jìn)行檢測(cè)。與此同時(shí)，上述高頻直流電經(jīng)過(guò)脈沖變換模塊5后轉(zhuǎn)換成脈沖電輸出給待測(cè)電解電容6，此時(shí)，脈沖電壓電流檢測(cè)模塊8再對(duì)待測(cè)電解電容6的兩端的脈沖電進(jìn)行檢測(cè)，然后將檢測(cè)結(jié)果送入控制板9中，經(jīng)過(guò)運(yùn)算后，調(diào)整脈沖變換模塊5與控制板9的控制作用來(lái)改變施加在待測(cè)電解電容6兩端的直流電與脈沖電的大小，從而完成待測(cè)電解電容6的模擬工作。本脈沖測(cè)試儀工作過(guò)程中，對(duì)待測(cè)電解電容6兩端的的電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制從而模擬電容器的工作，達(dá)到可靠性檢測(cè)的目的。

其中，上述控制板9采用工業(yè)用數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行控制，這種芯片工作速度高，能夠完成定時(shí)，中斷，模數(shù)轉(zhuǎn)換，PWM波形產(chǎn)生，對(duì)外通信等的功能，并且IO引腳具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，耐溫能力和抗干擾能力強(qiáng)，很適合工業(yè)用電源的控制。如圖2所示，在本實(shí)施例中，選用采用數(shù)字信號(hào)處理器DSPIC30F2023芯片進(jìn)行控制，本控制芯片功能強(qiáng)大，運(yùn)算速度快，能夠進(jìn)行高速的信號(hào)采樣，提供六路高分辨率的PWM波形，可以達(dá)到同時(shí)控制逆變環(huán)節(jié)和直流升降壓的需求。

工頻整流濾波模塊2把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電，整流過(guò)程由二極管構(gòu)成的橋堆完成，簡(jiǎn)單可靠，整流完成后由大容量電解電容進(jìn)行濾波，獲得穩(wěn)定的直流電。

逆變模塊3和直流電壓電流檢測(cè)模塊7共用一個(gè)六單元的IPM模塊PM150CLA120，這個(gè)模塊含有六個(gè)IGBT單元，構(gòu)成三個(gè)橋臂，自帶多種保護(hù)功能，能夠提供工作時(shí)候的可靠性。三個(gè)橋臂中的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)直流到直流的轉(zhuǎn)變。組推挽PWM脈沖施加在G1，G2上，另外一組推挽PWM脈沖施加在G3，G4上，橋臂的中間點(diǎn)S1，S3經(jīng)過(guò)高頻隔離變壓器，輸出整流管以及輸出電容變?yōu)榉€(wěn)定的直流電，電路如圖3所示。

在上述過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理器驅(qū)動(dòng)信號(hào)與IPM的隔離，設(shè)計(jì)中采用高速光耦A(yù)4504進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，同時(shí)IPM也需要反饋保護(hù)信號(hào)給數(shù)字信號(hào)處理器，反饋信號(hào)用光耦TLP521完成，電路如圖4所示。

在本實(shí)施例中，脈沖變換模塊5把穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的脈沖電壓，本實(shí)施例中采用開關(guān)調(diào)壓的方式實(shí)現(xiàn)，本方法需要兩個(gè)IGBT構(gòu)成一個(gè)橋臂，在PWM脈沖的作用下，產(chǎn)生脈寬變壓的矩形波，通過(guò)電阻限流然后對(duì)待測(cè)電解電容通過(guò)充放電，達(dá)到電壓脈沖的目的。采用一個(gè)封裝兩個(gè)IGBT的模塊進(jìn)行脈沖控制，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)由G5，S5，G6，S6進(jìn)行控制，橋臂的中間點(diǎn)S5和電阻R17一起對(duì)測(cè)試電容進(jìn)行充放電，以模擬實(shí)際電路運(yùn)行過(guò)程中對(duì)電容的充放電，電路如圖5所示。

在本實(shí)施例中需要檢測(cè)直流電源的電壓和電流以及脈沖電源的電壓和電流。由于直流電壓變化范圍大，檢測(cè)精度要求較高，本實(shí)施例中中采用電阻分壓的方式實(shí)現(xiàn)，電阻分壓精度高，反應(yīng)快，受元件自身因素影響較小，電路如圖6所示。直流電流的檢測(cè)采用霍爾電流傳感器實(shí)現(xiàn)，霍爾電流傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)被檢測(cè)電流與檢測(cè)信號(hào)的隔離，且隨溫度變化小，檢測(cè)穩(wěn)定的特點(diǎn)。上述霍爾電流傳感器采用單電源供電，需要采用運(yùn)放對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行偏移處理，電路如圖7所示。

脈沖電壓的檢測(cè)采用電阻分壓的方式實(shí)現(xiàn)，電阻分壓精度高，反應(yīng)快，受元件自身因素影響較小。實(shí)現(xiàn)電路原理如圖8所示；本實(shí)施例中脈沖電流的檢測(cè)采用霍爾電流傳感器，霍爾電流傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)被檢測(cè)電流與檢測(cè)信號(hào)的隔離，且隨溫度變化小，檢測(cè)穩(wěn)定的特點(diǎn)，電路如圖9所示，本實(shí)施例中的霍爾電流傳感器采用單電源供電，需要采用運(yùn)放對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行偏移處理。

除以上所述外，為了便于對(duì)本實(shí)用新型的直流電壓與脈沖電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，本實(shí)用新型的控制板還連接有操作面板，通過(guò)在操作面板上進(jìn)行控制即可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)施加在待測(cè)電解電容兩端的直流電壓與脈沖電壓。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。