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電解電容器耐壓測試及應(yīng)用

電容的耐壓，表示電容在一定條件下連續(xù)使用所能承受的電壓。如果加在電容上的工作電壓超過額定電壓，電容內(nèi)部的絕緣介質(zhì)就有可能被擊穿，造成極片間短路或嚴(yán)重漏電。因此，電容的工作電壓不能大于其額定耐壓，以保證電路可靠工作。

對于電解電容器，漏電流是性能指標(biāo)中重要的一項(xiàng)。電解電容的漏電流與電壓的關(guān)系密切，漏電流隨工作電壓的增高而增大。當(dāng)工作電壓接近陽極的賦能電壓時，漏電流會急劇上升。通過測試電解電容的漏電電流，可以推算出它的極限耐壓和額定耐壓，對于電路中電容耐壓的取值，有直接的參考意義。

根據(jù)這個原理，筆者設(shè)計(jì)并制作了～款電容耐壓測試儀，其線路簡單、成本低廉、制作容易，較好地解決了業(yè)余條件下電容耐壓測試的問題。

變壓器T1和T2型號相同，背靠背對接，提供高低壓兩組電源，并起到隔離作用。低壓的經(jīng)整流濾波后，由R1、DWl、Q1、Ral～Ral 1組成電流可調(diào)的恒流源。高壓的經(jīng)整流濾波后由Rbl～RblO、DW2分壓，Q2輸出可調(diào)的直流電壓。使用時選擇合適的電壓Uc和電流Jc，將被測電容接到Cxa、Cxb兩點(diǎn)上，此時會看到電壓表指針緩慢偏轉(zhuǎn)，達(dá)到一定的位置后靜止，指針?biāo)傅碾妷杭礊樵撾娙菰诼╇婋娏鳛閘c時所承受的耐壓。

波段開關(guān)K3、K4(各單擋11位)分別是測試電壓和電流(即漏電流)選擇開關(guān)，其測試量程如表1所示。表2為則試電路中的元件清單。

一、測試電路的使用方法

1.將測試電壓調(diào)到比電容額定電壓高一些的擋位。如測試35V的申容?？蓪跷环诺?4V，測試50v的電容，可將擋位放到64M或96V.擋位高一些對測試結(jié)果影響不大，只是擋位越高，三極管Q1的功耗相應(yīng)會大一些。

2.選擇合適的測試電流。測試電流應(yīng)根據(jù)電容容量來選擇，容量越大測試電流也越大。對于4700μF以上的電容，可選擇大于10mA的測試電流;對于1000～4700μF的電，容，可選擇5mA左右的測試電流：對于10μF以下的電容，可選擇0.2～1mA的測試電流。

3.紅色鱷魚夾接電容正極，黑色鱷魚夾接電容負(fù)極。接好后看到電壓表指針先勻速緩慢偏轉(zhuǎn)。正常情況下偏轉(zhuǎn)位置應(yīng)超過額定電壓，當(dāng)達(dá)到某一值時其指針偏轉(zhuǎn)變慢，并且越來越慢，最終靜止下來，此時電容的漏電流等于Q1集電極的恒流電流，電壓表所指示的電壓，為此電容在漏電電流為Ic時所承受的耐壓，可粗略認(rèn)為是該電容的極限耐壓。

4.測試完畢后將開關(guān)K2閉合，待電容放電后取下。

表3是利用附圖的測試電路測量的部分電解電容器的產(chǎn)品實(shí)例。

二、測試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1.電容容量越大，測試電流(漏電流)也應(yīng)相應(yīng)變大。

國產(chǎn)的鋁電解電容器，在額定電壓6.3～450V，標(biāo)稱容量10～680μF時，漏電流可按下列公式計(jì)算：I≤(KxCxU)/1000公式中：I為漏電流(mA);K為系數(shù)(20℃±5℃時，K=O.03)

U為額定工作電壓(V);C為標(biāo)稱容量(μF);

2.由于電解電容器只能單向工作，如將電解電容正負(fù)端接反測試，在5mA電流下測試其電壓會極低，大約只有4V左右。

3.長期不用的電解電容器，由于氧化膜的分解，容量、耐壓都有一定的衰減，在第一次使用時，應(yīng)先加低壓(1/2額定耐壓)老化一段時間(等效電解電容器的賦能)。

4.同樣的容量和耐壓的電解電容器，其體積較大、分量較重的一般耐壓性能更好些;同樣的容量和耐壓的電解電容器，其相同的測試電流，電壓指針偏轉(zhuǎn)快的，漏電流較小。

5.正品電解電容極限耐壓一般為其額定電壓的120%左右。

6.當(dāng)工作電壓高于額定電壓時，電容就較容易擊穿。因此選用電解電容時，應(yīng)使額定電壓高于實(shí)際工作電壓，并要預(yù)留一定的余量，以應(yīng)付電壓的波動。一般情況下，額定電壓應(yīng)高于實(shí)際工作電壓的10%～20%，對于工作電壓穩(wěn)定性較差的電路，可酌情預(yù)留更大的余量。

7.使用本電路測試電解電容器，不會造成電容的損壞。

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