前几天发帖讨教关于ESR检测的问题,朋友说用交流电桥,于是上网淘,发现价格都几千,自己的小工作室目前还不能承受。
于是想到小米加步枪——DIY,画个电路,向大家讨教:
该电路想实现:
1、检测电容的实际击穿电压
2、检测纹波电流与电容温升的关系
3、检测电容的ESR
4、检测电容内部引线及铆焊点等刚好不能承受的最大损坏电流。
主要是对买来电容入库之前,进行检验或核实,不追求高精度,但求心里有数。
谢谢!
我是这样想的,最大损坏电流是瞬间电流,可以在平均电流和外壳温升很小的状态下进行,所以想长时充电-瞬间大电流放电,只在放电过程中实现这个检测。电流由Rd调整,开关管的Ron与r、Rd、Rcs共组放电电阻,电流由Rcs通过示波器Y1通道检测。
测ESR时用Y2,Rcs不用,也是长时充电-瞬时大电流放电,但电流应远小于上述最大损坏电流。开始放电瞬间,纯电容还没来得及放电,保持原来电压,但由于r上通有较大电流而产生压降,Y2波形上会出现瞬时下降的电压ΔV,同时在Y1通道检测出起始放电电流Istart,那么就可评估出r=ΔV/Istart。
找到一份关于dV/dt的资料:
是金属化聚酯薄膜电容
脉冲处理能力
dV/dt——表示单位时间内电容允许的非正弦电压最大变化,单位为V/mS。
K0——表示加到电容上波形的最大允许脉冲,表示在V2/ms。
注意:
电路工作时,相关参数不得超过dV/dt和K0值,以免导致电容损坏。
(以下是原文)
Pulse handling capability
"dV/dt" represents the maximum permissible voltage change per unit of time for non-sinusoidal voltages, expressed in V/ms.
"k0" represents the maximum permissible pulse characteristic of the waveform applied to the capacitor, expressed in V2/ms.
Note:
The values of dV/dt and k0 provided below must not be exceeded in order to avoid damaging the capacitor.
这样说来,电解电容是介于电容和电池之间的元器件了,这样理解对吗?
我喜欢别人和我唱反调,呵呵
前面说到Ipk = C(dV/dt),是说对于确定容量的电容来说,dv/dt实际代表电流大小
而K0,从注释和单位上看,对于确定容量电容,K0好像代表瞬时功率,
因为储能Ec=1/2·C·(V^2),K0=(V^2)/t,
所以瞬时功率P=Ec/t=1/2·C·K0 =0.5 · C · K0
觉得过流损坏电容的根本还是在能量或功率,而不是只有电流一个指标。
在想,厂家为什么要给这个K0参数?是否像我上面不严谨的理解那样呢?
嗯呢,刚才看了你的帖字,想了好多,瞬间大电流对电容的破坏,可能与其它力学光学等常见的破坏有相似之处,比如:
1、能量的空间密度——放大镜聚光能点燃东西,平均功率并不大,但在空间上的光斑很小,局部功率较大
2、能量的时间密度——脉冲激光器,平均功率也不大,但时间很短,瞬时功率很大
3、力的空间密度:压强P=F/S———图钉两端,一端安全另一端伤手,是否遭到破坏取决于单位空间(面积)的力
能量和力,是产生破坏的两种物理量。
能量致损的原因,大部分是发热以及发热产生的连带作用,或是转化为机械能的破坏力。
力致损的原因,应该是使物体屈服于破坏力,进而导致分子和原子结合上的结构变化。
这样理解不知对不对?
回到主题,超过电容耐压的过压击穿,电子的“力”超过了绝缘体所能承受的强度?
而过流烧损,主要是电能转化为热能,即发热,同时散热跟不上导致温升,温升高到一定程度,器件变性或工作参数改变,最后导致异常。这是平均电流的致损。
另外平均电流不大,但在“空间上的局部”和“在时间上的瞬间”电流密度较大,我想到的还是发热能量,因为空间小时间短,尽管几乎没有通常考虑的散热余地,但局部和瞬间的热传导性能,以及材质及结构是抵抗这种破坏的主要因素。
在论坛中看到多次“电压应力”和“电流应力”这两个词,现在还是不理解,但觉得和器件安全有关。
这两种“应力”是否和以上说的有关联呢?