一.传统的老炼方式:
1.对于固体钽电容器:在85±5℃下,施加1.2倍额定直流电压,在老炼回路串联1支≤3Ω的电阻后老炼或直接老炼。
2.对于液体钽电容器:在85±5℃下,施加1.2倍额定直流电压,在老炼回路串联1支≤1KΩ的电阻后老炼或直接老炼。
3.对于片式固体钽电容器:在85±5℃下,施加1.2倍额定直流电压,在老炼回路串联1支≤3Ω的电阻后老炼或直接老炼。
二.传统的老炼方式存在以下问题:
1.对于老炼板本身来说,当电容器性能变坏,如漏电流增大或电容器短路:
(1).老炼回路串联的电阻通过的电流比起正常时大得多,电阻就会发热。当热量超出其电阻本身的功率(受老炼板尺寸限制,通常为0.25W)时,就会损坏直至电阻烧毁。
(2).老炼板上的印制线由于老炼板尺寸的限制不能做得很宽,而增加的大电流极易将印制线烧断。
(3).电容器通过大电流产生的热量导致电容器炸裂或燃烧。
(4).尽管考虑在老炼回路安装保险管,但保险管熔丝选小制作困难,熔丝选大起不到保险作用,并且熔丝熔断需要时间。
2.对于老炼电源来说:当电容器性能变坏,如漏电流增大或电容器短路,就会给老炼电源形成一个很大的突变冲击电流,如果多支或更多支性能变坏,对老炼电源形成的突变冲击电流更甚,易造成老炼电源损坏。
3.对于老炼效果来说:当电容器性能变坏,如漏电流增大或电容器短路,就会形成强大的短路电流,而这个强大的短路电流就会迫使直流电源由原本老炼时的恒压状态转变为恒流状态,而这种转变的直接后果就是强迫“老炼电压下降”,这样就造成了与其一起老炼的别的电容器的老炼电压下降,从而失去老炼意义。
4.对于老炼箱来说:当电容器性能变坏,如漏电流增大或电容器短路,造成的电阻烧毁、印制线烧断、电容器炸裂或燃烧所产生的火苗或烟雾,就会熏黑或烧坏老炼箱内胆。也有可能引燃周围的物体,从而引起火灾。
5.对于老炼工序的操作人员来说:当电容器性能变坏,如漏电流增大或电容器短路,造成电容器炸裂形成的飞溅小片或火花散落于操作人员身上,造成操作人员手和脸烫伤,衣服和裤子上烧成若干小洞(笔者现场亲眼所见)。而电容器燃烧形成的烟雾,熏得操作人员头发、脸、手“面目全非”。
三.解决方案
以上老炼板烧坏、老炼电源损坏、电容器炸裂和燃烧、老炼箱熏黑、操作人员烫伤等现象,其根本且直接的原因就是电容器的漏电流变大所致。
(1).如果我们设计一个检测钽电容器漏电流大小的电路,当电容器的漏电流刚刚超出允许的漏电流值时,就去切断这支电容器的老炼回路,亦即切断这支电容器的漏电流回路,令这支电容器退出老炼,上述现象就不会发生。
(2).如果我们设计一个定位指示电路,把检测出来的漏电流超标的那只电容器,通过发光二极管定位指示出来并一直保持着,等这批老炼结束后,剔除发光二极管对应的电容器即可。
《带有漏电流检测和不良品定位指示》功能的新型电容器老炼夹具就是根据上述设想而研发的。
主要功能如下:
1.夹具构成
由高温印制电路板、保护电路、带有固定夹的保险管、固(液)钽电容器固定压针、导轨等五部分组成。
2.具体参数
(1).外形尺寸:长×宽×高:550×220×60。
(2).老炼支数:70支(可根据用户要求设计)。
(3).长期老炼电压:≤DC200V。
(4).长期老炼电流:≤2A。
(5).长期工作温度:≤125℃。
(6).每支固(液)钽电容器老炼回路都有Φ5×20保险管,当漏电流持续过大或短路,保险管熔断保护。
(7).每支固(液)钽电容器老炼回路都有保险管自身好坏或保险管与保险夹之间接触好坏检测电路,当保险管自身没有问题或与保险夹接触良好则发光二极管指示。
(8).每支固(液)钽电容器老炼回路都有漏电流检测电路,一旦被检测的固(液)钽电容器漏电流超标,就立即切断这支固(液)钽电容器回路,对应发光二极管指示。被检测的固(液)钽电容器漏电流值,可根据用户需求事先改变电路参数确定。
3.使用方法
(1).将固(液)钽电容器按照老炼夹具上所指极性方向,安装于固定压针中。
(2).将已安装好的固(液)钽电容器老炼夹具,放置于老炼箱中。
(3).将老炼电源线接入老炼夹具。
4.夹具特点
(1).由于老炼夹具有漏电流检测电路,约漏电流<1mA就立即切断这支固(液)钽电容器回路:
1).可避免漏电流持续增大或短路所造成的固(液)钽电容器炸裂、燃烧及老炼箱熏黑。
2).可避免恒压恒流直流电源由原本处于恒压状态而转变为恒流状态的可能。老炼电压不再下降,相邻钽电容器之间的老炼不再受到影响。
3).对应的发光二极管持续指示。给老炼工序剔除坏产品提供了方便。
(2).本老炼夹具适当改变固定压针方式,也可用于分立片钽或条状片钽电容器老炼。
以下照片为《带有漏电流检测和不良品定位指示》功能的新型电容器老炼夹具实物。
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2015.6.12