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電解電容器耐壓測試及應用
電容的耐壓，表示電容在一定條件下連續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，電容內部的絕緣介質就有可能被擊穿，造成極片間短路或嚴重漏電。因此，電容的工作電壓不能大於其額定耐壓，以保證電路可靠工作。
對於電解電容器，漏電流是性能指標中重要的一項。電解電容的漏電流與電壓的關係密切，漏電流隨工作電壓的增高而增大。當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，對於電路中電容耐壓的取值，有直接的參考意義。
根據這個原理，筆者設計並製作了～款電容耐壓測試儀，其線路簡單、成本低廉、製作容易，較好地解決了業餘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，並起到隔離作用。低壓的經整流濾波後，由R1、DWl、Q1、Ral～Ral 1組成電流可調的恒流源。高壓的經整流濾波後由Rbl～RblO、DW2分壓，Q2輸出可調的直流電壓。使用時選擇合適的電壓Uc和電流Jc，將被測電容接到Cxa、Cxb兩點上，此時會看到電壓表指標緩慢偏轉，達到一定的位置後靜止，指標所指的電壓即為該電容在漏電電流為lc時所承受的耐壓。
波段開關K3、K4（各單擋11位元）分別是測試電壓和電流（即漏電流）選擇開關，其測試量程如表1所示。表2為測試電路中的元件清單。
一、測試電路的使用方法
1.將測試電壓調到比電容額定電壓高一些的擋位元。如測試35V的申容。可將擋位放到64V，測試50v的電容，可將擋位放到64M或96V.擋位高一些對測試結果影響不大，只是擋位越高，三極管Q1的功耗相應會大一些。
2.選擇合適的測試電流。測試電流應根據電容容量來選擇，容量越大測試電流也越大。對於4700μF以上的電容，可選擇大於10mA的測試電流；對於1000～4700μF的電，容，可選擇5mA左右的測試電流：對於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極。接好後看到電壓表指標先勻速緩慢偏轉。正常情況下偏轉位置應超過額定電壓，當達到某一值時其指針偏轉變慢，並且越來越慢，最終靜止下來，此時電容的漏電流等於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，可粗略認為是該電容的極限耐壓。
4.測試完畢後將開關K2閉合，待電容放電後取下。
表3是利用附圖的測試電路測量的部分電解電容器的產品實例。
二、測試經驗總結
1.電容容量越大，測試電流（漏電流）也應相應變大。
國產的鋁電解電容，在額定電壓6.3～450V，標稱容量10～680μF時，漏電流可按下列公式計算：I≤（KxCxU）／1000公式中：I為漏電流（mA）；K為係數（20℃±5℃時，K=O.03）；U為額定工作電壓（V）；C為標稱容量（μF）；
2.由於電解電容器只能單向工作，如將電解電容正負端接反測試，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，由於氧化膜的分解，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，電壓指標偏轉快的，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.當工作電壓高於額定電壓時，電容就較容易擊穿。因此選用電解電容時，應使額定電壓高於實際工作電壓，並要預留一定的餘量，以應付電壓的波動。一般情況下，額定電壓應高於實際工作電壓的10％～20％，對於工作電壓穩定性較差的電路，可酌情預留更大的餘量。
7.使用本電路測試電解電容器，不會造成電容的損壞。
三、測試電路的改進
1.由於沒有購買到合適的電壓表頭，DC250V以上擋不能指示。如果能夠換成DC320v表頭就比較理想。表頭量程也不宜太大，否則會降低解析度，用這樣的表頭去測試低耐壓電容時，會造成讀數偏差太大。
2.為了取得更準確的測試電壓，可將Rbl～Rbl0分壓電阻換成相應穩壓值的穩壓管（加限流電阻）或多圈精密可調電阻。
3.V1若換成數位式電壓表，電壓讀數將更加直觀、精確。不過需另外加裝一組DC5v浮動電源。
4.恒流電阻Ral～Rall，若用一隻47∞電阻串聯一隻4.7kΩ多圈精密電位器代替後，其恒流值（1.1～12mA）可連續可調。
四、測試電路功能的擴展
除了測試電解電容，本儀錶還可以測試以下元件的部分參數：
1.薄膜電容的耐壓。薄膜電容的極限耐壓一般高於其額定電壓的50％～100％，測試時選擇小電流擋（＜lmA），電壓可選擇2倍額定電壓。相同容量的電容，充電速度越快，漏電流和損耗越小，品質越好。金屬化薄膜電容器在測試時如聽到輕微的"啪啪"聲，說明其內部有局部擊穿，應降低測試電壓。
2.壓敏電阻的保護電壓。電壓擋和電流擋都可a以放在最大擋位元測試，電壓表頭所指即為壓敏電阻的保護電壓。
3.LED的工作電壓。由於LED的工作電壓較低（1.5-3V），需在Cxal、Cxbl處並聯數位電壓表，電流擋選擇5～10mA，通過數位表讀數。
4.二極體的反向擊穿電壓。對於1N4001系列耐壓，其值小於250V的塑封二極體，電流擋可選擇lmA，電壓擋調至最高，利用電壓表頭讀出其反向擊穿電壓。
5.穩壓二極體的工作電壓。電流擋調至1～5mA，電壓擋可略高於其額定值，在電壓表頭上可讀出二極體的實際的穩壓值。
電容的耐壓，表示電容在一定條件下連續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，電容內部的絕緣介質就有可能被擊穿，造成極片間短路或嚴重漏電。因此，電容的工作電壓不能大於其額定耐壓，以保證電路可靠工作。
對於電解電容器，漏電流是性能指標中重要的一項。電解電容的漏電流與電壓的關係密切，漏電流隨工作電壓的增高而增大。當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，對於電路中電容耐壓的取值，有直接的參考意義。
根據這個原理，筆者設計並製作了～款電容耐壓測試儀，其線路簡單、成本低廉、製作容易，較好地解決了業餘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，並起到隔離作用。低壓的經整流濾波後，由R1、DWl、Q1、Ral～Ral 1組成電流可調的恒流源。高壓的經整流濾波後由Rbl～RblO、DW2分壓，Q2輸出可調的直流電壓。使用時選擇合適的電壓Uc和電流Jc，將被測電容接到Cxa、Cxb兩點上，此時會看到電壓表指標緩慢偏轉，達到一定的位置後靜止，指標所指的電壓即為該電容在漏電電流為lc時所承受的耐壓。
波段開關K3、K4（各單擋11位元）分別是測試電壓和電流（即漏電流）選擇開關，其測試量程如表1所示。表2為測試電路中的元件清單。
一、測試電路的使用方法
1.將測試電壓調到比電容額定電壓高一些的擋位元。如測試35V的申容。可將擋位放到64V，測試50v的電容，可將擋位放到64M或96V.擋位高一些對測試結果影響不大，只是擋位越高，三極管Q1的功耗相應會大一些。
2.選擇合適的測試電流。測試電流應根據電容容量來選擇，容量越大測試電流也越大。對於4700μF以上的電容，可選擇大於10mA的測試電流；對於1000～4700μF的電，容，可選擇5mA左右的測試電流：對於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極。接好後看到電壓表指標先勻速緩慢偏轉。正常情況下偏轉位置應超過額定電壓，當達到某一值時其指針偏轉變慢，並且越來越慢，最終靜止下來，此時電容的漏電流等於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，可粗略認為是該電容的極限耐壓。
4.測試完畢後將開關K2閉合，待電容放電後取下。
表3是利用附圖的測試電路測量的部分電解電容器的產品實例。
二、測試經驗總結
1.電容容量越大，測試電流（漏電流）也應相應變大。
國產的鋁電解電容，在額定電壓6.3～450V，標稱容量10～680μF時，漏電流可按下列公式計算：I≤（KxCxU）／1000公式中：I為漏電流（mA）；K為係數（20℃±5℃時，K=O.03）；U為額定工作電壓（V）；C為標稱容量（μF）；
2.由於電解電容器只能單向工作，如將電解電容正負端接反測試，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，由於氧化膜的分解，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，電壓指標偏轉快的，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.當工作電壓高於額定電壓時，電容就較容易擊穿。因此選用電解電容時，應使額定電壓高於實際工作電壓，並要預留一定的餘量，以應付電壓的波動。一般情況下，額定電壓應高於實際工作電壓的10％～20％，對於工作電壓穩定性較差的電路，可酌情預留更大的餘量。
7.使用本電路測試電解電容器，不會造成電容的損壞。
三、測試電路的改進
1.由於沒有購買到合適的電壓表頭，DC250V以上擋不能指示。如果能夠換成DC320v表頭就比較理想。表頭量程也不宜太大，否則會降低解析度，用這樣的表頭去測試低耐壓電容時，會造成讀數偏差太大。
2.為了取得更準確的測試電壓，可將Rbl～Rbl0分壓電阻換成相應穩壓值的穩壓管（加限流電阻）或多圈精密可調電阻。
3.V1若換成數位式電壓表，電壓讀數將更加直觀、精確。不過需另外加裝一組DC5v浮動電源。
4.恒流電阻Ral～Rall，若用一隻47∞電阻串聯一隻4.7kΩ多圈精密電位器代替後，其恒流值（1.1～12mA）可連續可調。
四、測試電路功能的擴展
除了測試電解電容，本儀錶還可以測試以下元件的部分參數：
1.薄膜電容的耐壓。薄膜電容的極限耐壓一般高於其額定電壓的50％～100％，測試時選擇小電流擋（＜lmA），電壓可選擇2倍額定電壓。相同容量的電容，充電速度越快，漏電流和損耗越小，品質越好。金屬化薄膜電容器在測試時如聽到輕微的"啪啪"聲，說明其內部有局部擊穿，應降低測試電壓。
2.壓敏電阻的保護電壓。電壓擋和電流擋都可a以放在最大擋位元測試，電壓表頭所指即為壓敏電阻的保護電壓。
3.LED的工作電壓。由於LED的工作電壓較低（1.5-3V），需在Cxal、Cxbl處並聯數位電壓表，電流擋選擇5～10mA，通過數位表讀數。
4.二極體的反向擊穿電壓。對於1N4001系列耐壓，其值小於250V的塑封二極體，電流擋可選擇lmA，電壓擋調至最高，利用電壓表頭讀出其反向擊穿電壓。
5.穩壓二極體的工作電壓。電流擋調至1～5mA，電壓擋可略高於其額定值，在電壓表頭上可讀出二極體的實際的穩壓值。
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